JP5393325B2 - Positive resist composition and pattern forming method using the same - Google Patents

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JP5393325B2 JP2009178460A JP2009178460A JP5393325B2 JP 5393325 B2 JP5393325 B2 JP 5393325B2 JP 2009178460 A JP2009178460 A JP 2009178460A JP 2009178460 A JP2009178460 A JP 2009178460A JP 5393325 B2 JP5393325 B2 JP 5393325B2
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本発明は、超LSIや高容量マイクロチップの製造などの超マイクロリソグラフィプロセスやその他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる、ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものである。更に詳しくは、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光等を使用して高精細化したパターン形成しうる、ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関するものであり、KrFエキシマレーザー光、電子線、EUV光を用いる半導体素子の微細加工に好適に用いることができる、ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a positive resist composition and a pattern forming method using the same that are suitably used in an ultramicrolithography process such as the manufacture of VLSI and high-capacity microchips and other photofabrication processes. More specifically, the present invention relates to a positive resist composition capable of forming a high-definition pattern using KrF excimer laser light, electron beam, EUV light, and the like, and a pattern forming method using the same. KrF excimer laser light The present invention relates to a positive resist composition that can be suitably used for microfabrication of a semiconductor device using electron beam or EUV light, and a pattern forming method using the same.

従来、ICやLSIなどの半導体デバイスの製造プロセスにおいては、フォトレジスト組成物を用いたリソグラフィーによる微細加工が行われている。近年、集積回路の高集積化に伴い、サブミクロン領域や、電子線、EUVでは20nmから50nm領域の超微細パターン形成が要求されるようになってきている。それに伴い、露光波長もg線からi線に、更にKrFエキシマレーザー光に、というように短波長化の傾向が見られる。更には、現在では、エキシマレーザー光以外にも、電子線やX線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィーも開発が進んでいる。   Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices such as IC and LSI, fine processing by lithography using a photoresist composition has been performed. In recent years, with the high integration of integrated circuits, the formation of ultrafine patterns in the submicron region, and in the electron beam and EUV regions from 20 nm to 50 nm has been required. Along with this, there is a tendency to shorten the exposure wavelength from g-line to i-line, and further to KrF excimer laser light. Furthermore, at present, in addition to excimer laser light, lithography using electron beams, X-rays, or EUV light is being developed.

KrFエキシマレーザー光を用いたリソグラフィーにおいては、近年、より短波ArFエキシマレーザー光を用いてパターン形成していた工程を、製造コスト低減目的で、KrF化する動きがあり、特にHoleレジストではマスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF)性能が課題である。MEEF性能とはMask寸法のエラーに対するHoleサイズの変化量を示し、この値が大きいとMask製造に非常にコストがかかるとともに、デバイス製造の歩留まりを落とすこととなる。
電子線やEUV光を用いたリソグラフィーは、次世代若しくは次々世代のパターン形成技術として位置付けられ、高感度、高解像性のレジスト組成物が望まれている。特にウェハー処理時間の短縮化のために高感度化は非常に重要な課題であるが、電子線やEUV用のポジ型レジスト組成物においては、高感度化を追求しようとすると、解像力の低下のみならず、ラインエッジラフネス(LWR)の悪化が起こり、これらの特性を同時に満足するレジスト組成物の開発が強く望まれている。高感度と、高解像性、良好なLWRはトレードオフの関係にあり、これを如何にして同時に満足させるかが非常に重要である。
In lithography using KrF excimer laser light, in recent years, there has been a movement to change the process of pattern formation using shorter-wave ArF excimer laser light to KrF for the purpose of reducing manufacturing costs. Factor (MEEF) performance is an issue. The MEEF performance indicates a change amount of the hole size with respect to an error of the mask dimension. When this value is large, the manufacturing cost of the mask is very high and the yield of manufacturing the device is reduced.
Lithography using an electron beam or EUV light is positioned as a next-generation or next-generation pattern forming technique, and a resist composition with high sensitivity and high resolution is desired. In particular, high sensitivity is a very important issue in order to shorten the wafer processing time. However, in the positive resist composition for electron beams and EUV, if high sensitivity is to be pursued, only a decrease in resolution will occur. However, the line edge roughness (LWR) deteriorates, and development of a resist composition that satisfies these characteristics is strongly desired. High sensitivity, high resolution, and good LWR are in a trade-off relationship, and it is very important how to satisfy this simultaneously.

更に、KrFではサブミクロン領域、電子線、EUVでは20nmから50nm領域の超微細パターンでは、サブミクロンオーダー以下の微小な欠陥であっても、このレジストパターンをマスクとしてエッチングした際には、この欠陥が転写され電気特性を著しく低下させ、結果として歩留まりを低下させてしまう。そのためこの現像欠陥が少ないことがレジスト組成物の性能として非常に重要である。
これらのKrFエキシマレーザー光、電子線、あるいはEUV光を用いたリソグラフィープロセスに適したレジスト組成物としては高感度化の観点から主に酸触媒反応を利用した化学増幅型レジスト組成物が用いられており、ポジ型レジスト組成物においては主成分として、アルカリ現像液には不溶又は難溶性で、酸の作用によりアルカリ現像液に可溶となる性質を有するフェノール性ポリマー及び酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成物が有効に使用されている。
Furthermore, in the case of ultrafine patterns in the sub-micron region for KrF and in the range of 20 nm to 50 nm for electron beams and EUV, even if the defects are sub-micron order or smaller, these defects are present when etching using this resist pattern as a mask. Is transferred and the electrical characteristics are remarkably deteriorated, resulting in a decrease in yield. Therefore, it is very important as the performance of the resist composition that there are few development defects.
As a resist composition suitable for the lithography process using these KrF excimer laser light, electron beam, or EUV light, a chemically amplified resist composition using an acid-catalyzed reaction is mainly used from the viewpoint of high sensitivity. In the positive resist composition, the chemical amplification is composed of a phenolic polymer and an acid generator, which are insoluble or hardly soluble in an alkaline developer and soluble in an alkaline developer by the action of an acid. Type resist compositions are effectively used.

電子線又はX線用のレジスト組成物に関しては、これまで主にKrFエキシマレーザー用のレジスト技術が転用されて検討されてきた。たとえば、特許文献1には電子ビーム照射で酸を発生する化合物と沸点250℃以下のアミン化合物の組合せが、更に特許文献2には酸分解性基を有するポリマー、酸発生剤及び電子線増感剤の併用が開示されている。
また、特許文献3にはラクトン基を有するEUV用ポリマーが、特許文献4には、ArFのリフロー用途としてのラクトン基含有ポリマーが、特許文献5にはシアノ基を有するラクトン基が、特許文献6にはラクトン含有化合物についての開示がある。
しかしながら、これらの改良の試みにおいても、いずれも露光量依存性(EL)と、フォーカス余裕度(DOF)性能、形状、マスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF)性能、低現像欠陥を同時に満足できていないのが現状である。
With respect to resist compositions for electron beams or X-rays, the resist technology for KrF excimer laser has been mainly used so far. For example, Patent Document 1 discloses a combination of a compound that generates an acid upon electron beam irradiation and an amine compound having a boiling point of 250 ° C. or lower, and Patent Document 2 further includes a polymer having an acid-decomposable group, an acid generator, and electron beam sensitization. Combinations of agents are disclosed.
Patent Document 3 discloses a polymer for EUV having a lactone group, Patent Document 4 discloses a lactone group-containing polymer for ArF reflow use, and Patent Document 5 discloses a lactone group having a cyano group. Discloses a lactone-containing compound.
However, none of these improvement attempts satisfy the exposure dose dependency (EL), focus margin (DOF) performance, shape, mask error enhancement factor (MEEF) performance, and low development defect at the same time. Is the current situation.

特開2000−181065号公報JP 2000-181065 A 欧州特許0919867号明細書European Patent No. 0919867 特開2003−345023号公報JP 2003-345023 A 特開2005−352466号公報JP 2005-352466 A 特開2007−156450号公報JP 2007-156450 A 特開2008−31298号公報JP 2008-31298 A

本発明が解決しようとする課題は、感度、低現像欠陥、そして露光量依存性(EL)と、フォーカス余裕度(DOF)性能、形状、マスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF)性能、低現像欠陥、更に解像力、ラインウィズスラフネス(LWR)が改良されたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することにある。   The problems to be solved by the present invention are sensitivity, low development defect, exposure dose dependency (EL), focus margin (DOF) performance, shape, mask error enhancement factor (MEEF) performance, low development defect, It is an object of the present invention to provide a positive resist composition with improved resolution and line width roughness (LWR) and a pattern forming method using the same.

前記課題は下記構成によって解決される。
〔1〕
(A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有し、前記(A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂が、下記一般式(IIa)で表される基を含む繰り返し単位、下記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(A1)で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。

Figure 0005393325

Figure 0005393325

Figure 0005393325

一般式(IIa)において、
Vはラクトン構造を有する基を表す。
2 は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
2 は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
一般式(IIIa)において、
1 は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1 は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
mは、置換基数であって、0〜4の整数を表す。
一般式(A1)に於いて、
nは、1〜3の整数を示す。mは、0〜3の整数を示す。但し、m+n≦5である。
1 は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
1 は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1 は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
〔2〕
前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位が、下記式(IIIb)で表される繰り返し単位であることを特徴とする〔1〕に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

〔3〕
前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位が、下記式(IIIc)で表される繰り返し単位であることを特徴とする〔1〕に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

〔4〕
前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIa)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIb)で表される繰り返し単位であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

一般式(IIb)において、
2 は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
2 は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
3 は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR 3 が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Yは、電子求引性基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
〔5〕
前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIa)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIc)で表される繰り返し単位であることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

一般式(IIc)において、
2 は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
3 は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR 3 が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
pは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
〔6〕
前記化合物(B)として、トリアリールスルホニウム塩、ジアゾジスルホン誘導体及び有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
〔7〕
前記化合物(B)として、トリアリールスルホニウム塩から選ばれる少なくとも1種類の化合物、並びにジアゾジスルホン誘導体及び有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
〔8〕
〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物により形成されるレジスト膜。
〔9〕
〔8〕に記載のレジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
本発明は、上記〔1〕〜〔9〕に関するものであるが、以下、その他の事項についても記載した。 The problem is solved by the following configuration.
[1]
(A) a resin that is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer;
A resin containing (B) a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or radiation and having the solubility in an alkaline developer increased by the action of the acid (A) is represented by the following general formula (IIa) A positive resist composition comprising a repeating unit containing a group represented by formula (II), a repeating unit represented by the following general formula (IIIa), and a repeating unit represented by the following general formula (A1).
Figure 0005393325

Figure 0005393325

Figure 0005393325

In general formula (IIa):
V represents a group having a lactone structure.
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
In general formula (IIIa):
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
m is the number of substituents and represents an integer of 0 to 4.
In general formula (A1),
n represents an integer of 1 to 3. m shows the integer of 0-3. However, m + n ≦ 5.
A 1 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
[2]
The positive resist composition as described in [1], wherein the repeating unit represented by the general formula (IIIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following formula (IIIb): .
Figure 0005393325

[3]
The positive resist composition as described in [1], wherein the repeating unit represented by the general formula (IIIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following formula (IIIc): .
Figure 0005393325

[4]
The repeating unit containing a group represented by the general formula (IIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIb) [1] to [3] The positive resist composition according to any one of the above.
Figure 0005393325

In general formula (IIb):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
Y represents an electron withdrawing group, and when there are a plurality of groups, they may be the same or different.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.
[5]
The repeating unit containing a group represented by the general formula (IIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIc) [1] to [4] The positive resist composition according to any one of the above.
Figure 0005393325

In general formula (IIc):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
p represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.
[6]
The compound (B) contains at least one compound selected from triarylsulfonium salts, diazodisulfone derivatives, and oxime esters of organic sulfonic acids, according to any one of [1] to [5] A positive resist composition.
[7]
The compound (B) contains at least one compound selected from triarylsulfonium salts, and at least one compound selected from diazodisulfone derivatives and oxime esters of organic sulfonic acids [1] To [6] The positive resist composition according to any one of [6].
[8]
A resist film formed from the positive resist composition according to any one of [1] to [7].
[9]
The pattern formation method characterized by including the process of exposing and developing the resist film as described in [8].
The present invention relates to the above [1] to [9], but other matters are also described below.

(1) (A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
を含有し、前記(A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂が、下記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位、下記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(A1)で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
(1) (A) a resin that is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer;
(B) a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation,
A resin containing a group represented by the following general formula (II), wherein the resin (A) is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer: And a repeating unit represented by the following general formula (A1).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(II)において、
Vはラクトン構造を有する基を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
一般式(IIIa)において、
1は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
mは、置換基数であって、0〜4の整数を表す。
一般式(A1)に於いて、
nは、1〜3の整数を示す。mは、0〜3の整数を示す。但し、m+n≦5である。
1は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
1は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
(2) 前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位が、下記式(IIIb)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(1)に記載のポジ型レジスト組成物。
In general formula (II):
V represents a group having a lactone structure.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
In general formula (IIIa):
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
m is the number of substituents and represents an integer of 0 to 4.
In general formula (A1),
n represents an integer of 1 to 3. m shows the integer of 0-3. However, m + n ≦ 5.
A 1 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
(2) The positive type according to (1), wherein the repeating unit represented by the general formula (IIIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following formula (IIIb): Resist composition.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

(3) 前記樹脂(A)が有する前記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIa)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(1)又は(2)に記載のポジ型レジスト組成物。   (3) The repeating unit containing a group represented by the general formula (II) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIa) (1) or The positive resist composition as described in (2).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIa)において、
Vはラクトン構造を有する基を表す。
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
(4) 前記樹脂(A)が有する前記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIb)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
In general formula (IIa):
V represents a group having a lactone structure.
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
(4) The repeating unit containing a group represented by the general formula (II) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIb): The positive resist composition according to any one of (3).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIb)において、
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
3は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR3が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Yは、電子求引性基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
(5) 前記樹脂(A)が有する前記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIc)で表される繰り返し単位であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
In general formula (IIb):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
Y represents an electron withdrawing group, and when there are a plurality of groups, they may be the same or different.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.
(5) The repeating unit containing a group represented by the general formula (II) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIc): The positive resist composition according to any one of (4).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIc)において、
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
3は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR3が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
pは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
(6) 前記化合物(B)として、トリアリールスルホニウム塩、ジアゾジスルホン誘導体及び有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(7) 前記化合物(B)として、トリアリールスルホニウム塩から選ばれる少なくとも1種類の化合物、並びにジアゾジスルホン誘導体及び有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
(8) (1)〜(7)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物により、レジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
In general formula (IIc):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
p represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.
(6) The compound (B) contains at least one compound selected from a triarylsulfonium salt, a diazodisulfone derivative, and an oxime ester of an organic sulfonic acid. A positive resist composition as described above.
(7) The compound (B) contains at least one compound selected from triarylsulfonium salts, and at least one compound selected from diazodisulfone derivatives and oxime esters of organic sulfonic acids. The positive resist composition according to any one of (1) to (6).
(8) A pattern forming method comprising a step of forming a resist film from the positive resist composition according to any one of (1) to (7), and exposing and developing the resist film.

以下、本発明のより好ましい実施の態様を挙げる。   Hereinafter, more preferred embodiments of the present invention will be described.

(9) 更に、(C)有機塩基性化合物及び(D)溶剤を含有することを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (9) The positive resist composition as described in any one of (1) to (7), further comprising (C) an organic basic compound and (D) a solvent.

(10) (D)溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネート、γ−ブチロラクトン及びプロピレンカーボネートから選ばれる少なくとも1種類の溶剤を含有することを特徴とする(9)に記載のポジ型レジスト組成物。   (10) (D) As a solvent, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, methoxymethyl propionate, ethoxyethyl propionate, The positive resist composition as described in (9), which contains at least one solvent selected from γ-butyrolactone and propylene carbonate.

(11) (C)有機塩基性化合物として、下記一般式(C3)又は(C4)で表される有機塩基性化合物を含有することを特徴とする(9)又は(10)に記載のポジ型レジスト組成物。   (11) The positive type as described in (9) or (10), wherein the organic basic compound includes an organic basic compound represented by the following general formula (C3) or (C4): Resist composition.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(C3)に於いて、
Sa、Sb、Scは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。SaとSbとは、互いに結合して環を形成してもよい。
In general formula (C3),
Sa, Sb and Sc each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. Sa and Sb may be bonded to each other to form a ring.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(C4)に於いて、
Sd、Se、Sf、Sgは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。SdとSeとは、互いに結合して環を形成してもよい。
In general formula (C4),
Sd, Se, Sf and Sg each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. Sd and Se may be bonded to each other to form a ring.

以下、更に、本発明の好ましい実施の態様を挙げる。   The preferred embodiments of the present invention will be further described below.

(12) 前記一般式(A1)で表される繰り返し単位におけるAが、−C(L)(L)−O−Zで表される基(ケタール基又はアセタール基を形成)である(1)〜(7)、及び(9)〜(11)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
ここで、L及びLは、同一でも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基から選ばれる原子又は基を表す。
は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。
とLは、互いに結合して5又は6員環を形成してもよい。
(12) A 1 in the repeating unit represented by the general formula (A1) is a group represented by —C (L 1 ) (L 2 ) —O—Z 2 (forms a ketal group or an acetal group). The positive resist composition according to any one of (1) to (7) and (9) to (11).
Here, L 1 and L 2 may be the same or different and each represents an atom or group selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
Z 2 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
Z 2 and L 1 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.

(13) 更に、界面活性剤を含有することを特徴とする(1)〜(7)、及び(9)〜(12)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (13) The positive resist composition as described in any one of (1) to (7) and (9) to (12), which further contains a surfactant.

(14) 更に、酸化防止剤を含有することを特徴とする(1)〜(7)、及び(9)〜(13)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (14) The positive resist composition as described in any one of (1) to (7) and (9) to (13), which further contains an antioxidant.

(15) KrF、電子線、X線又はEUVの照射により露光されることを特徴とする(1)〜(7)、及び(9)〜(14)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   (15) The positive resist composition as described in any one of (1) to (7) and (9) to (14), which is exposed by irradiation with KrF, electron beam, X-ray or EUV .

(16) (9)〜(15)のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物により、レジスト膜を形成し、露光、現像する工程を有することを特徴とするパターン形成方法。   (16) A pattern forming method comprising a step of forming a resist film with the positive resist composition according to any one of (9) to (15), exposing and developing the resist film.

本発明により、露光量依存性(EL)、フォーカス余裕度(DOF)性能、形状、マスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF)性能、低現像欠陥、更に感度、解像力、ラインウィズスラフネス(LWR)に優れたポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法を提供することができる。   According to the present invention, exposure dose dependency (EL), focus margin (DOF) performance, shape, mask error enhancement factor (MEEF) performance, low development defects, and further sensitivity, resolution, and line width roughness (LWR) are excellent. A positive resist composition and a pattern forming method using the same can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
なお、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes the thing which has a substituent with the thing which does not have a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

[(A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂]
本発明のポジ型レジスト組成物は、酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂(以下、「樹脂(A)」ともいう)を含有する。
樹脂(A)は、酸の作用により分解してアルカリ現像液に対する溶解性が大きな基を生じる基(以下、「酸分解性基」ともいう)を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
[(A) Resin that is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer]
The positive resist composition of the present invention contains a resin (hereinafter also referred to as “resin (A)”) that is decomposed by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer.
The resin (A) preferably has a repeating unit having a group (hereinafter, also referred to as “acid-decomposable group”) that is decomposed by the action of an acid to generate a group having high solubility in an alkali developer.

酸分解性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基等のアルカリ可溶性基の水素原子が、酸の作用により脱離する基で保護された基を挙げることができる。
酸の作用により脱離する基としては、例えば、−C(R36)(R37)(R38)、−C(R36)(R37)(OR39)、−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−C(R01)(R02)(OR39)、−C(R01)(R02)−C(=O)−O−C(R36)(R37)(R38)、−CH(R36)(Ar)等を挙げることができる。
式中、R36〜R39は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基表す。R36とR37とは、互いに結合して環を形成してもよい。
Examples of the acid-decomposable group include a group in which a hydrogen atom of an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a thiol group is protected with a group capable of leaving by the action of an acid. .
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid include —C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —C (R 36 ) (R 37 ) (OR 39 ), —C (═O) — O-C (R 36) ( R 37) (R 38), - C (R 01) (R 02) (OR 39), - C (R 01) (R 02) -C (= O) -O- C (R 36 ) (R 37 ) (R 38 ), —CH (R 36 ) (Ar) and the like can be mentioned.
In the formula, R 36 to R 39 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or an alkenyl group. R 36 and R 37 may be bonded to each other to form a ring.

01〜R02は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルケニル基を表す。
Arは、アリール基を表す。
36〜R39、R01及びR02のアルキル基は、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、へキシル基、オクチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のシクロアルキル基は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロオクチル基等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20のシクロアルキル基が好ましく、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、イソボロニル基、カンファニル基、ジシクロペンチル基、α−ピネル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデシル基、アンドロスタニル基等を挙げることができる。なお、シクロアルキル基中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
R 01 and R 02 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkenyl group.
Ar represents an aryl group.
The alkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, hexyl. Group, octyl group and the like.
The cycloalkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. As the polycyclic type, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms is preferable. Group, androstanyl group and the like. A part of carbon atoms in the cycloalkyl group may be substituted with a hetero atom such as an oxygen atom.

36〜R39、R01、R02及びArのアリール基は、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
36〜R39、R01及びR02のアルケニル基は、炭素数2〜8のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、シクロへキセニル基等を挙げることができる。
The aryl group of R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
The aralkyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
The alkenyl group of R 36 to R 39 , R 01 and R 02 is preferably an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

36とR37とが、互いに結合して形成する環は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルカン構造が好ましく、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロへキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20のシクロアルカン構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、ノルボルナン構造、ジシクロペンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等を挙げることができる。なお、シクロアルカン構造中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
36〜R39、R01、R02及びArは、置換基を有していてもよい。R36〜R39、R01、R02及びArが有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基等を挙げることができる。
The ring formed by combining R 36 and R 37 with each other may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkane structure having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, and a cyclooctane structure. As the polycyclic type, a cycloalkane structure having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and examples thereof include an adamantane structure, a norbornane structure, a dicyclopentane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure. In addition, a part of carbon atoms in the cycloalkane structure may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar may have a substituent. Examples of the substituent that R 36 to R 39 , R 01 , R 02 and Ar may have include, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an amino group, an amide group, a ureido group, a urethane group, a hydroxyl group Group, carboxyl group, halogen atom, alkoxy group, thioether group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group, nitro group and the like.

酸分解性基は、酸の作用により分解してカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基等のアルカリ可溶性基を生じ、アルカリ現像液中での溶解性が増大する。   The acid-decomposable group is decomposed by the action of an acid to produce an alkali-soluble group such as a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a thiol group, and the solubility in an alkali developer is increased.

酸分解性基を有する繰り返し単位の含有率は、樹脂(A)を構成する全繰り返し単位中、好ましくは5〜60モル%、より好ましくは10〜50モル%、特に好ましくは15〜40モル%である。
酸分解性基を有する繰り返し単位としては後述の一般式(A1)で表される繰り返し単位が好ましい。
The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably 5 to 60 mol%, more preferably 10 to 50 mol%, and particularly preferably 15 to 40 mol% in all repeating units constituting the resin (A). It is.
The repeating unit having an acid-decomposable group is preferably a repeating unit represented by the general formula (A1) described later.

樹脂(A)は、下記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位を有する。   The resin (A) has a repeating unit containing a group represented by the following general formula (II).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(II)において、
Vはラクトン構造を有する基を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
Vとしてのラクトン構造を有する基におけるラクトン構造は、Zとしての結合に直接結合する。
In general formula (II):
V represents a group having a lactone structure.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
The lactone structure in the group having a lactone structure as V is directly bonded to the bond as Z.

nは、好ましくは1〜2の整数、より好ましくは1である。
2で表されるアルキレン基としては、鎖状アルキレン基又は環状アルキレン基が好ましく、好ましい鎖状アルキレン基としては炭素数が1〜10の鎖状のアルキレンが好ましく、より好ましくは炭素数1〜5であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が挙げられる。好ましい環状アルキレンとしては、炭素数1〜20の環状アルキレンであり、例えば、シクロヘキシレン、シクロペンチレン、ノルボルニレン、アダマンチレン等が挙げられる。Rで表される基として好ましくは鎖状アルキレンである。
n is preferably an integer of 1 to 2, more preferably 1.
As the alkylene group represented by R 2 , a chain alkylene group or a cyclic alkylene group is preferable, and a preferable chain alkylene group is preferably a chain alkylene having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 1 carbon atoms. 5, for example, methylene group, ethylene group, propylene group and the like. Preferable cyclic alkylene is C1-C20 cyclic alkylene, for example, cyclohexylene, cyclopentylene, norbornylene, adamantylene, etc. are mentioned. The group represented by R 2 is preferably a chain alkylene.

2で表されるアルキレン基は置換基を有することができる。置換基として、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子やメルカプト基、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、及びシアノ基、ニトロ基、スルホニル基、シリル基、エステル基、アシル基、ビニル基、アリール基等が挙げられる。前記nが2以上の場合はRで表される基は、それぞれ独立に同一であっても異なっていてもよい。 The alkylene group represented by R 2 can have a substituent. Examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, mercapto group, hydroxy group, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, t-butoxy group, alkoxy group such as benzyloxy group, methyl group, etc. , Ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group and other alkyl groups, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl group, cycloheptyl group and other cycloalkyl groups And cyano group, nitro group, sulfonyl group, silyl group, ester group, acyl group, vinyl group, aryl group and the like. When n is 2 or more, the groups represented by R 2 may be independently the same or different.

Zで表される基としては、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合が挙げられるが、より好ましくは、単結合、エーテル結合、エステル結合が挙げられ、特に好ましくはエステル結合である。   The group represented by Z includes a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, more preferably a single bond, an ether bond or an ester bond, particularly preferably. An ester bond.

Vで表されるラクトン構造を有する基としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。好ましいラクトン構造としては、(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)であり、特定のラクトン構造を用いることでLWR、現像欠陥が良好になる。   As the group having a lactone structure represented by V, any group having a lactone structure can be used. However, a 5- to 7-membered ring lactone structure is preferable, and a bicyclo lactone structure is added to the bicyclic lactone structure. A structure in which another ring structure is condensed to form a structure or a spiro structure is preferable. It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16). Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), and a specific lactone structure is used. As a result, LWR and development defects are improved.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のラクトン構造部分は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、又は酸分解性基である。
は、0〜4の整数を表す。nが2以上の時、複数存在する置換基(Rb2)は同一でも異なっていてもよく、また複数存在する置換基(Rb2)同士が結合して環を形成してもよい。
The lactone structure portions of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. More preferably, it is a C1-C4 alkyl group, a cyano group, or an acid-decomposable group.
n 2 represents an integer of 0-4. When n 2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring.

ラクトン構造部分は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。   The lactone structure moiety usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.

一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位としては、一般式(II)で表される構造を有する(メタ)アクリル酸エステル誘導体、(メタ)アクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体、オレフィン誘導体、スチレン誘導体などを有する繰り返し単位が挙げられ、好ましくは一般式(II)の構造を有する(メタ)アクリル酸エステル誘導体を有する繰り返し単位である。   The repeating unit containing a group represented by the general formula (II) includes (meth) acrylic acid ester derivatives, (meth) acrylamide derivatives, vinyl ether derivatives, olefin derivatives, styrene having a structure represented by the general formula (II) The repeating unit which has a derivative etc. is mentioned, Preferably it is a repeating unit which has a (meth) acrylic acid ester derivative which has a structure of general formula (II).

一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対し、15〜60mol%が好ましく、より好ましくは20〜50mol%、更に好ましくは30〜50mol%である。   The content of the repeating unit containing a group represented by the general formula (II) is preferably 15 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, still more preferably 30 with respect to all repeating units in the resin (A). -50 mol%.

一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位としては、下記一般式(IIa)で表される繰り返し単位が好ましい。   As the repeating unit containing a group represented by the general formula (II), a repeating unit represented by the following general formula (IIa) is preferable.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIa)において、
Vはラクトン構造を有する基を表す。
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
In general formula (IIa):
V represents a group having a lactone structure.
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.

2のアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、より好ましくはメチル基である。アルキル基は、置換基を有していてもよい。好ましいアルキル基上の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基等が挙げられる。
2としてより好ましい基としては、水素原子、アルキル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基である。更に好ましくは、水素原子、アルキル基、特に好ましくは、水素原子、メチル基である。
As the alkyl group for B 2 , an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, and a methyl group is more preferable. The alkyl group may have a substituent. Preferred substituents on the alkyl group include a halogen atom, a hydroxyl group, a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, a t-butoxy group, an alkoxy group such as a benzyloxy group, and the like.
More preferable groups for B 2 are a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxymethyl group, and a trifluoromethyl group. More preferred are a hydrogen atom and an alkyl group, and particularly preferred are a hydrogen atom and a methyl group.

一般式(IIa)に於ける、R、Z、nの具体例及び好ましい範囲は、一般式(II)に於ける、R、Z、nと同様である。 In the general formula (IIa), R 2, Z , specific examples and preferred ranges of n are in the formula (II), is the same as R 2, Z, n.

一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位としては、下記一般式(IIb)で表される繰り返し単位がより好ましい。   As the repeating unit containing a group represented by the general formula (II), a repeating unit represented by the following general formula (IIb) is more preferable.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIb)において、
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
3は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR3が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Yは、電子求引性基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
In general formula (IIb):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
Y represents an electron withdrawing group, and when there are a plurality of groups, they may be the same or different.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.

一般式(IIb)に於ける、R、Z、n、Bの具体例及び好ましい範囲は、一般式(IIa)に於ける、R、Z、nと同様である。 Formula (IIb) in at, R 2, Z, n, specific examples and preferred ranges of B 2 is in the general formula (IIa), the same as the R 2, Z, n.

で表されるアルキル基としては、好ましくは炭素数1〜30であり、より好ましくは炭素数1〜15の直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基である。具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−オクタデシル基などの直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、ネオペンチル基、2−エチルヘキシル基などの分岐アルキル基を挙げることができる。
としてのシクロアルキル基は、好ましくは炭素数3〜20のシクロアルキル基であり、多環でもよく、環内に酸素原子を有していてもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などを挙げることができる。
のアルキル基、シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基、シクロアルキル基上の置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子やメルカプト基、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、及びシアノ基、ニトロ基、スルホニル基、シリル基、エステル基、アシル基、ビニル基、アリール基等が挙げられる。また複数個ある場合に、2つのR3が結合して環(好ましくはシクロアルキレン基)を形成していてもよい。
The alkyl group represented by R 3 preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-octadecyl group, etc. And a branched alkyl group such as isopropyl group, isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, neopentyl group, 2-ethylhexyl group.
The cycloalkyl group as R 3 is preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, may be polycyclic, and may have an oxygen atom in the ring. Specific examples include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and the like.
The alkyl group and cycloalkyl group of R 3 may have a substituent. Examples of the substituent on the alkyl group and cycloalkyl group include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, mercapto group, hydroxy group, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, t-butoxy group, and benzyl. Alkoxy groups such as oxy groups, methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, butyl groups, sec-butyl groups, t-butyl groups, pentyl groups, hexyl groups and other alkyl groups, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl Group, cycloalkyl group such as cycloheptyl group, and cyano group, nitro group, sulfonyl group, silyl group, ester group, acyl group, vinyl group, aryl group and the like. In the case where there are a plurality of groups, two R 3 groups may be bonded to form a ring (preferably a cycloalkylene group).

Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。アルキレン基としては、炭素数1〜2のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基等が挙げられる。アルキレン基上の置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子やメルカプト基、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、及びシアノ基、ニトロ基、スルホニル基、シリル基、エステル基、アシル基、ビニル基、アリール基等が挙げられる。   X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom. As an alkylene group, a C1-C2 alkylene group is preferable and a methylene group, ethylene group, etc. are mentioned. Examples of the substituent on the alkylene group include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, mercapto group, hydroxy group, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, t-butoxy group and benzyloxy group. Alkoxy groups such as alkoxy group, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl group, cycloheptyl And a cycloalkyl group such as a group, and a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, a silyl group, an ester group, an acyl group, a vinyl group, and an aryl group.

Yの電子求引性基としては、例えば、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基又は置換基を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン化アルキル基を挙げることができる。アルコキシ基は、炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。アルコキシ基上の置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子やメルカプト基、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、及びシアノ基、ニトロ基、スルホニル基、シリル基、エステル基、アシル基、ビニル基、アリール基等が挙げられる。好ましいYとしては、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、ハロゲン化アルキル基、特に好ましいYとしては、シアノ基が挙げられる。   Examples of the electron withdrawing group for Y include a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxy group, an alkoxy group which may have a substituent, and a halogenated alkyl group. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, a t-butoxy group, and a benzyloxy group. Examples of the substituent on the alkoxy group include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom, mercapto group, hydroxy group, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group, t-butoxy group and benzyloxy group. Alkoxy groups such as alkoxy group, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl group, cycloheptyl And a cycloalkyl group such as a group, and a cyano group, a nitro group, a sulfonyl group, a silyl group, an ester group, an acyl group, a vinyl group, and an aryl group. Preferred Y is a cyano group, nitro group, hydroxy group, halogenated alkyl group, and particularly preferred Y is a cyano group.

Zで表される基としては、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合が挙げられるが、より好ましくは、単結合、エーテル結合、エステル結合が挙げられ、特に好ましくはエステル結合である。Zは、ノルボルナン骨格のエンド側、エキソ側のいずれに位置していても良い。   The group represented by Z includes a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, more preferably a single bond, an ether bond or an ester bond, particularly preferably. An ester bond. Z may be located on either the end side or the exo side of the norbornane skeleton.

kは置換基数であって、0〜8の整数を表し、より好ましくは0〜5特に好ましくは0〜3である。mは置換基数であって、1〜7の整数を表す。より好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜3である。   k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8, more preferably 0 to 5, particularly preferably 0 to 3. m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7. More preferably, it is 1-5, Most preferably, it is 1-3.

一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位としては、下記一般式(IIc)で表される繰り返し単位が更に好ましい。   As the repeating unit containing a group represented by the general formula (II), a repeating unit represented by the following general formula (IIc) is more preferable.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIc)において、
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
3は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR3が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
pは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
In general formula (IIc):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
p represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.

一般式(IIc)に於ける、R、R、n、k、Bの具体例及び好ましい範囲は、一般式(IIb)に於ける、R、R、n、k、Bと同様である。 In the general formula (IIc), R 2, R 3, n, k, and specific examples and preferred ranges of B 2 is in the general formula (IIb), R 2, R 3, n, k, B 2 It is the same.

ラクトン構造を有する基を有する繰り返し単位は、酸分解性繰り返し単位のモル比率(モル%)の±20モル%であることが現像性の観点から特に好ましい。   It is particularly preferable from the viewpoint of developability that the repeating unit having a group having a lactone structure is ± 20 mol% of the molar ratio (mol%) of the acid-decomposable repeating unit.

以下に一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。   Although the specific example of the repeating unit containing group represented by general formula (II) below is shown, this invention is not limited to this.

構造中のBは、前記一般式(IIa)に於けるBと同様である。 In the structure B 2 is the same as in B 2 in the general formula (IIa).

Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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上記構造式において、Acはアセチル基を表す。
樹脂(A)は、前記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位と、更に下記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位を有する。
In the above structural formula, Ac represents an acetyl group.
The resin (A) has a repeating unit containing a group represented by the general formula (II) and a repeating unit represented by the following general formula (IIIa).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIIa)において、
1は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
mは、置換基数であって、0〜4の整数を表す。
In general formula (IIIa):
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
m is the number of substituents and represents an integer of 0 to 4.

前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位は好ましくは下記式(IIIa’)で表される繰り返し単位である。   The repeating unit represented by the general formula (IIIa) is preferably a repeating unit represented by the following formula (IIIa ′).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位は好ましくは下記式(IIIb)で表される繰り返し単位である。   The repeating unit represented by the general formula (IIIa) is preferably a repeating unit represented by the following formula (IIIb).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IIIa)で表される繰り返し単位の含有量は、樹脂(A)中の全繰り返し単位に対して、10〜70mol%であることが好ましく、20〜60mol%であることがより好ましく、25〜55mol%であることが更に好ましい。   The content of the repeating unit represented by the general formula (IIIa) is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 20 to 60 mol%, based on all repeating units in the resin (A). More preferably, it is 25-55 mol%.

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、下記一般式(A1)で表される繰り返し単位を有する。   Resin (A) has a repeating unit represented by the following general formula (A1) as a repeating unit having an acid-decomposable group.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(A1)に於いて、
nは、1〜3の整数を示す。mは、0〜3の整数を示す。但し、m+n≦5である。
1は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
1は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
なお、一般式(A1)におけるS1及びB1は、前記一般式(IIIa)におけるS1及びB1はと同一でも異なっていてよい。
In general formula (A1),
n represents an integer of 1 to 3. m shows the integer of 0-3. However, m + n ≦ 5.
A 1 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
S 1 and B 1 in the general formula (A1) may be the same as or different from S 1 and B 1 in the general formula (IIIa).

一般式(A1)、B1のアルキル基及びB1のアルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基に於けるアルキル基は、炭素数1〜5の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基等を挙げることができる。
1のアルコキシ基は、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基等を挙げることができる。
1のアシル基及びB1のアシロキシ基に於けるアシル基は、炭素数1〜8個のアシル基が好ましく、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を挙げることができる。
1のシクロアルキル基は、炭素数3〜15の単環又は多環のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基、アダマンチル基等を挙げることができる。
1のアリール基は、炭素数6〜18のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等が挙げられる。
1のアラルキル基は、炭素数7〜12のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。
1は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
Formula (A1), an alkyloxycarbonyl group of the alkyl group and B 1 of B 1, in the alkyl group in the alkylcarbonyloxy group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, Examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, and t-pentyl group. it can.
The alkoxy group of B 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and an n-butoxy group.
In the acyl group in the acyloxy group of the acyl group and B 1 of B 1, preferably 1-8C acyl group carbons, such as formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group, pivaloyl group, A benzoyl group etc. can be mentioned.
The cycloalkyl group represented by B 1 is preferably a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and the like. Can do.
The aryl group of B 1 is preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
The aralkyl group of B 1 is preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
B 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

1の酸の作用により脱離する基は、前記酸分解性基に於いて挙げた酸の作用により脱離する基と同様のものを挙げることができ、たとえば、t−ブチル基、t−アミル基等の3級アルキル基、t−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニルメチル基、−C(L1)(L2)−O−Z2で表される基(ケタール基又はアセタール基を形成)が好ましい。
1及びL2は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基から選ばれる原子又は基を表す。
2は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。
2とL1は、互いに結合して5又は6員環を形成してもよい。
2とL1が互いに結合して形成する5又は6員環としては、テトラヒドロピラン環、テトラヒドロフラン環等が挙げられる。
1、L2及びZ2に於ける、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基は、B1におけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基と同様のものがあげられる。
1の酸の作用により分解する基を有する基としては、酸分解性基を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等を挙げることができる。
Examples of the group capable of leaving by the action of an acid A 1 include the same groups as those mentioned above for the action of an acid in the acid-decomposable group, such as a t-butyl group, t-butyl group, A tertiary alkyl group such as an amyl group, a t-butoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonylmethyl group, a group represented by —C (L 1 ) (L 2 ) —O—Z 2 (forms a ketal group or an acetal group) ) Is preferred.
L 1 and L 2 may be the same or different and each represents an atom or group selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
Z 2 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
Z 2 and L 1 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.
Examples of the 5- or 6-membered ring formed by combining Z 2 and L 1 with each other include a tetrahydropyran ring and a tetrahydrofuran ring.
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in L 1 , L 2 and Z 2 are the same as the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in B 1 .
Examples of the group having a group decomposable by the action of an acid A 1 include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group having an acid-decomposable group.

が、−C(L)(L)−O−Zで表される基(ケタール基又はアセタール基を形成)が好ましい。 A 1 is preferably a group represented by —C (L 1 ) (L 2 ) —O—Z 2 (forms a ketal group or an acetal group).

1の任意の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、−OC(=O)Rf、−OC(=O)ORf、−C(=O)ORf、−C(=O)N(Rg)Rf、−N(Rg)C(=O)Rf、−N(Rg)C(=O)ORf、−N(Rg)SO2Rf、−SRf、−SO2Rf、−SO3Rf又は−SO2N(Rg)Rfを挙げることができる。式中、Rf及びRgは、各々独立して、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
1に於けるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基は、B1に於けるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基と同様のものがあげられる。
1に於けるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
Rf及びRgに於ける、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基としては、B1に於ける、それらと同様のものを挙げることができる。
Rf及びRgのアシロキシ基に於けるアシル基は、B1に於けるアシル基と同様のものを挙げることができる。
Rf及びRgのアルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基に含まれるアルキル基としては、B1に於けるアルキル基と同様のものがあげられる。
1は、複数ある場合は、各々独立して任意の置換基を表す。
Examples of the optional substituent of S 1 include a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an acyl group, —OC (═O) Rf, —OC (═O) ORf, -C (= O) ORf, -C (= O) N (Rg) Rf, -N (Rg) C (= O) Rf, -N (Rg) C (= O) ORf, -N (Rg) SO 2 Rf, —SRf, —SO 2 Rf, —SO 3 Rf or —SO 2 N (Rg) Rf may be mentioned. In the formula, Rf and Rg are each independently a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyl An oxycarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group or an aralkyl group is represented.
The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group and acyl group in S 1 are the same as the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group and acyl group in B 1. Things.
Examples of the halogen atom in S 1 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
Examples of the alkyl group, alkoxy group, acyl group, cycloalkyl group, aryl group, and aralkyl group in Rf and Rg are the same as those in B 1 .
Examples of the acyl group in the acyloxy group of Rf and Rg can be the same as the acyl group in B 1 .
Examples of the alkyl group contained in the alkyloxycarbonyl group and alkylcarbonyloxy group of Rf and Rg include the same alkyl groups as in B 1 .
When there are a plurality of S 1 s , each independently represents an arbitrary substituent.

一般式(A1)で表される繰り返し単位の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (A1) are given, but the invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

樹脂(A)は、酸分解性基を有する繰り返し単位として、下記一般式(A2)で表される繰り返し単位を有していても良い。   The resin (A) may have a repeating unit represented by the following general formula (A2) as a repeating unit having an acid-decomposable group.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(A2)において、
2は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
In general formula (A2),
A 2 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.

一般式(A2)に於ける、A2の酸の作用により脱離する基は、前記酸分解性基に於いて挙げた酸の作用により脱離する基と同様のものを挙げることができ、炭化水素基であることが好ましい。
炭化水素基としては、アルキル基若しくはシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基を有する基を有する基が好ましく、より好ましくは、アルキル基若しくはシクロアルキル基を有する基であり、更により好ましくは、アルキル基を有する基である。A2に於ける、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基は、前記酸の作用により脱離する基に於ける、それらと同様のものを挙げることができる。
2の酸の作用により分解する基を有する基としては、酸分解性基を有するアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等を挙げることができる。
In the general formula (A2), examples of the group capable of leaving by the action of an acid A 2 include the same groups as those mentioned above for the acid-decomposable group. It is preferably a hydrocarbon group.
The hydrocarbon group is preferably a group having an alkyl group or a cycloalkyl group, an aryl group or a group having an aralkyl group, more preferably a group having an alkyl group or a cycloalkyl group, and still more preferably an alkyl group. It is group which has. Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in A 2 are the same as those in the group capable of leaving by the action of the acid.
Examples of the group having a group capable of decomposing by the action of an acid A 2 include an alkyl group having an acid-decomposable group, a cycloalkyl group, and an aryl group.

2は、一般式(A1)に於ける、B1と同様のものである。
2は、好ましくは、水素原子、アルキル基であり、アルキル基の場合更に好ましくはメチル基である。
B 2 are those in general formula (A1) in, similar to B 1.
B 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a methyl group in the case of an alkyl group.

一般式(A2)は、下記一般式(A2’)で表されることが好ましい。   The general formula (A2) is preferably represented by the following general formula (A2 ′).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(A2’)に於いて、
Rh、Rk及びRjは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。RkとRjとは、互いに結合して環を形成してもよい。
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
In general formula (A2 ′),
Rh, Rk and Rj each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. Rk and Rj may be bonded to each other to form a ring.
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.

一般式(A2’)、Rh、Rk及びRjに於けるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基は、前記酸の作用により脱離する基に於ける、それらと同様のものを挙げることができる。
RkとRjとが、互いに結合して形成する環は、単環型でも、多環型でもよい。単環型としては、炭素数3〜8のシクロアルカン構造が好ましく、例えば、シクロプロパン構造、シクロブタン構造、シクロペンタン構造、シクロへキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造等を挙げることができる。多環型としては、炭素数6〜20のシクロアルカン構造が好ましく、例えば、アダマンタン構造、ノルボルナン構造、ジシクロペンタン構造、トリシクロデカン構造、テトラシクロドデカン構造等を挙げることができる。なお、シクロアルカン構造中の炭素原子の一部が酸素原子等のヘテロ原子によって置換されていてもよい。
Rh、Rk及びRjは、アルキル基又はシクロアルキル基であることが好ましい。
Rhがアルキル基であり、RkとRjとが、互いに結合して環を形成することが好ましい。
Rhが水素原子であり、Rkがアリール基であり、Rjがアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であることが好ましい。
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group in the general formula (A2 ′), Rh, Rk and Rj are the same as those in the group leaving by the action of the acid. Can do.
The ring formed by combining Rk and Rj with each other may be monocyclic or polycyclic. The monocyclic type is preferably a cycloalkane structure having 3 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropane structure, a cyclobutane structure, a cyclopentane structure, a cyclohexane structure, a cycloheptane structure, and a cyclooctane structure. As the polycyclic type, a cycloalkane structure having 6 to 20 carbon atoms is preferable, and examples thereof include an adamantane structure, a norbornane structure, a dicyclopentane structure, a tricyclodecane structure, and a tetracyclododecane structure. In addition, a part of carbon atoms in the cycloalkane structure may be substituted with a heteroatom such as an oxygen atom.
Rh, Rk and Rj are preferably an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rh is an alkyl group, and Rk and Rj are preferably bonded to each other to form a ring.
Rh is preferably a hydrogen atom, Rk is an aryl group, and Rj is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group.

一般式(A2’)に於ける、B2は、一般式(A2)に於ける、B2と同義である。 In formula (A2 '), B 2 is in the general formula (A2), and B 2 synonymous.

一般式(A2)で表される繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by formula (A2) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
Figure 0005393325

また、樹脂(A)は、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位を有していてもよい。   The resin (A) may have a repeating unit represented by the following general formula (IV).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(IV)に於いて、
01は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表す。
Bは、ハロゲン原子、シアノ基、アシル基、アルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
pは0〜5の整数を表す。
In general formula (IV),
R 01 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group.
B represents a halogen atom, a cyano group, an acyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyloxy group or an alkoxycarbonyl group.
p represents an integer of 0 to 5.

一般式(IV)に於ける、R01は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又はアルコキシカルボニル基を表し、好ましくは炭素数20以下である。
01におけるアルキル基又はシクロアルキル基としては、炭素数20個以下が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などである。これらの基は置換基を有していても良く、例えばアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、チオフェンカルボニルオキシ基、チオフェンメチルカルボニルオキシ基、ピロリドン残基等のヘテロ環残基などが挙げられ、炭素数8以下が好ましい。CF3基、アルコキシカルボニルメチル基、アルキルカルボニルオキシメチル基、ヒドロキシメチル基、アルコキシメチル基等が更に好ましい。
01におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
01におけるアルコキシカルボニル基に含まれるアルキル基としては、上記R01におけるアルキル基と同様のものが好ましい。
In the general formula (IV), R 01 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, a cyano group, or an alkoxycarbonyl group, and preferably has 20 or less carbon atoms.
The alkyl group or cycloalkyl group in R 01 preferably has 20 or less carbon atoms, and is a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group. Hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, dodecyl group and the like. These groups may have a substituent, for example, alkoxy group, hydroxyl group, halogen atom, nitro group, acyl group, acyloxy group, acylamino group, sulfonylamino group, alkylthio group, arylthio group, aralkylthio group, thiophene. Examples include carbonyloxy groups, thiophenemethylcarbonyloxy groups, and heterocyclic residues such as pyrrolidone residues, and those having 8 or less carbon atoms are preferred. CF 3 group, alkoxycarbonylmethyl group, alkylcarbonyloxymethyl group, hydroxymethyl group, alkoxymethyl group and the like are more preferable.
Examples of the halogen atom for R 01 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferred.
As the alkyl group contained in the alkoxycarbonyl group in R 01, the same alkyl groups represented by R 01 are preferred.

一般式(IV)におけるBとしてのアシル基は、例えば炭素数2〜8個のアシル基であって、具体的には、ホルミル基、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等を好ましく挙げることができる。
Bとしてのアルキル基は、例えば炭素数1〜8個のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基を好ましく挙げることができる。
Bとしてのアルコキシ基は、例えば炭素数1〜8の上記アルコキシ基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
Bとしてのアシルオキシ基又はアルコキシカルボニル基は、上記アシル基、アルコキシ基に対応する基を挙げることができる。
The acyl group as B in the general formula (IV) is, for example, an acyl group having 2 to 8 carbon atoms, and specifically includes formyl group, acetyl group, propanoyl group, butanoyl group, pivaloyl group, benzoyl group and the like. Can be preferably mentioned.
The alkyl group as B is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specifically includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, and an octyl group. Can be preferably mentioned.
The alkoxy group as B is, for example, the above alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a cyclohexyloxy group. .
Examples of the acyloxy group or alkoxycarbonyl group as B include groups corresponding to the acyl group and alkoxy group.

Bとしては、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基が好ましく、アシルオキシ基がより好ましい。また、アシルオキシ基(一般式−O−CO−Rで表される。Rはアルキル基)の中でも、Rの炭素数が1〜6のものが好ましく、Rの炭素数1〜3のものがより好ましく、Rの炭素数が1のもの(即ち、アセトキシ基)が特に好ましい。
pは0〜5の整数を表し、0〜2が好ましく、1〜2がより好ましく、1が更に好ましい。
B is preferably an acyloxy group or an alkoxycarbonyl group, and more preferably an acyloxy group. Among acyloxy groups (represented by the general formula —O—CO—R A , where R A is an alkyl group), those having 1 to 6 carbon atoms in RA are preferred, and those having 1 to 3 carbon atoms in RA. Are more preferable, and those in which R A has 1 carbon atom (that is, an acetoxy group) are particularly preferable.
p represents an integer of 0 to 5, preferably 0 to 2, more preferably 1 to 2, and still more preferably 1.

上記各基は置換基を有していてもよく、好ましい置換基として、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。環状構造については、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を挙げることができる。   Each of the above groups may have a substituent, and preferred substituents include a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), an alkoxy group (methoxy group, Ethoxy group, propoxy group, butoxy group, etc.). As for the cyclic structure, examples of the substituent further include an alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms).

一般式(IV)で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit represented by the general formula (IV) are shown below, but are not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

樹脂(A)は、下記一般式(V)で示される繰り返し単位を有していてもよい。   The resin (A) may have a repeating unit represented by the following general formula (V).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(V)に於いて、
a〜Rcは、各々独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又はアルキル基を表す。
1は、水素原子又は有機基を表す。
In general formula (V),
R a to R c each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group or an alkyl group.
X 1 represents a hydrogen atom or an organic group.

一般式(V)に於ける、Ra〜Rcとしてのアルキル基は、好ましくは炭素数1〜5個のアルキル基であって、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基を挙げることができる。 In general formula (V), the alkyl group as R a to R c is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. .

1としての有機基は、好ましくは炭素数1〜40であり、酸分解性基であっても非酸分解性基であってもよい。 The organic group as X 1 preferably has 1 to 40 carbon atoms and may be an acid-decomposable group or a non-acid-decomposable group.

非酸分解性基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルオキシ基(但し、−O−第3級アルキルは除く)、アシル基、シクロアルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルアミドメチルオキシ基、アルキルアミド基、アリールアミドメチル基、アリールアミド基等が挙げられる。
非酸分解性基としては、好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミドオキシ基、アルキルアミド基であり、より好ましくはアシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基である。
非酸分解性基において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基の様な炭素数1〜4個のものが好ましく、シクロアルキル基としてはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基の様な炭素数3〜10個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アルケニル基としてはビニル基、プロペニル基、アリル基、ブテニル基の様な炭素数2〜4個のものが好ましく、アリール基としてはフェニル基、キシリル基、トルイル基、クメニル基、ナフチル基、アントラセニル基の様な炭素数6〜14個のものが好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、プロポキシ基、ヒドロキシプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基が好ましい。
Examples of the non-acid-decomposable group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkyloxy group (excluding —O-tertiary alkyl), an acyl group, a cycloalkyloxy group, and an alkenyloxy. Group, aryloxy group, alkylcarbonyloxy group, alkylamidomethyloxy group, alkylamido group, arylamidomethyl group, arylamido group and the like.
The non-acid-decomposable group is preferably an acyl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, an alkylamidooxy group, or an alkylamido group, more preferably an acyl group or an alkylcarbonyl group. An oxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyloxy group, and an aryloxy group;
In the non-acid-decomposable group, the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, or a t-butyl group. As the alkyl group, those having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group and adamantyl group are preferable, and as the alkenyl group, carbon number such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group. Those having 2 to 4 carbon atoms are preferable, those having 2 to 4 carbon atoms such as vinyl group, propenyl group, allyl group and butenyl group are preferable as alkenyl groups, and phenyl group, xylyl group and toluyl group are preferable as aryl groups. And those having 6 to 14 carbon atoms such as cumenyl group, naphthyl group and anthracenyl group are preferable. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a hydroxyethoxy group, a propoxy group, a hydroxypropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, or a sec-butoxy group.

1の酸分解性基の有機基としては、例えば、−C(R11a)(R12a)(R13a)、−C(R14a)(R15a)(OR16a)、−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)を挙げることができる。
11a〜R13aは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。R14a及びR15aは、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。R16aは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基又はアリール基を表す。なお、R11a、R12a、R13aのうちの2つ、又はR14a、R15a、R16aのうちの2つが結合して環を形成してもよい。
なお、X1には、酸分解性基を有する基を変性により導入することもできる。このようにして、酸分解性基を導入したX1は、例えば、以下のようになる。
−〔C(R17a)(R18a)〕p−CO−OC(R11a)(R12a)(R13a)R17a及びR18aは、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基を表す。pは1〜4の整数である。
As the organic group of the acid-decomposable group for X 1 , for example, —C (R 11a ) (R 12a ) (R 13a ), —C (R 14a ) (R 15a ) (OR 16a ), —CO—OC ( R 11a ) (R 12a ) (R 13a ) can be mentioned.
R 11a to R 13a each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. R 14a and R 15a each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 16a represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group or an aryl group. Two of R 11a , R 12a and R 13a , or two of R 14a , R 15a and R 16a may combine to form a ring.
Note that a group having an acid-decomposable group can be introduced into X 1 by modification. In this way, X 1 introduced with the acid decomposable group is, for example, as follows.
-[C ( R17a ) ( R18a )] p- CO-OC ( R11a ) ( R12a ) ( R13a ) R17a and R18a each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. p is an integer of 1 to 4.

1としての有機基は、脂環式、芳香環式、有橋脂環式から選ばれる少なくとも1つの環状構造を有する酸分解性基であることが好ましく、芳香族基(特にフェニル基)を含む構造、又は下記一般式(pI)〜(pVI)で表される脂環式又は有橋脂環式構造を含む構造であることが好ましい。 The organic group as X 1 is preferably an acid-decomposable group having at least one cyclic structure selected from alicyclic, aromatic and bridged alicyclic, and an aromatic group (particularly a phenyl group). Or a structure containing an alicyclic or bridged alicyclic structure represented by the following general formulas (pI) to (pVI).

Figure 0005393325
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式中、R11は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基又はsec−ブチル基を表し、Zは、炭素原子とともに脂環式炭化水素基を形成するのに必要な原子団を表す。
12〜R16は、各々独立に、炭素数1〜4個の、直鎖若しくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R12〜R14のうち少なくとも1つ、若しくはR15、R16のいずれかは脂環式炭化水素基を表す。
17〜R21は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖若しくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R17〜R21のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R19、R21のいずれかは炭素数1〜4個の、直鎖若しくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表す。
22〜R25は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜4個の、直鎖若しくは分岐のアルキル基又は脂環式炭化水素基を表し、但し、R22〜R25のうち少なくとも1つは脂環式炭化水素基を表す。また、R23とR24は、互いに結合して環を形成していてもよい。
In the formula, R 11 represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group or a sec-butyl group, and Z forms an alicyclic hydrocarbon group together with a carbon atom. Represents the atomic group necessary to do.
R 12 to R 16 each independently represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, provided that at least one of R 12 to R 14 , or Either R 15 or R 16 represents an alicyclic hydrocarbon group.
R 17 to R 21 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 17 to R 21 Represents an alicyclic hydrocarbon group. Further, either R 19 or R 21 represents a linear or branched alkyl group or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R 22 to R 25 each independently represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group, provided that at least one of R 22 to R 25 Represents an alicyclic hydrocarbon group. R 23 and R 24 may be bonded to each other to form a ring.

一般式(pI)〜(pVI)において、R12〜R25におけるアルキル基としては、置換若しくは非置換のいずれであってもよい、1〜4個の炭素原子を有する直鎖若しくは分岐のアルキル基を表す。そのアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
また、上記アルキル基の更なる置換基としては、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アシル基、アシルオキシ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、ニトロ基等を挙げることができる。
In the general formulas (pI) to (pVI), the alkyl group in R 12 to R 25 may be substituted or unsubstituted, and is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group.
Further, the further substituent of the alkyl group includes an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), acyl group, acyloxy group, cyano group, hydroxyl group, A carboxy group, an alkoxycarbonyl group, a nitro group, etc. can be mentioned.

11〜R25における脂環式炭化水素基あるいはZと炭素原子が形成する脂環式炭化水素基としては、単環式でも、多環式でもよい。具体的には、炭素数5以上のモノシクロ、ビシクロ、トリシクロ、テトラシクロ構造等を有する基を挙げることができる。その炭素数は6〜30個が好ましく、特に炭素数7〜25個が好ましい。これらの脂環式炭化水素基は置換基を有していてもよい。
以下に、脂環式炭化水素基のうち、脂環式部分の構造例を示す。
The alicyclic hydrocarbon group in R 11 to R 25 or the alicyclic hydrocarbon group formed by Z and a carbon atom may be monocyclic or polycyclic. Specific examples include groups having a monocyclo, bicyclo, tricyclo, tetracyclo structure or the like having 5 or more carbon atoms. The carbon number is preferably 6-30, and particularly preferably 7-25. These alicyclic hydrocarbon groups may have a substituent.
Below, the structural example of an alicyclic part is shown among alicyclic hydrocarbon groups.

Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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本発明においては、上記脂環式部分の好ましいものとしては、アダマンチル基、ノルアダマンチル基、デカリン残基、トリシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基を挙げることができる。より好ましくは、アダマンチル基、デカリン残基、ノルボルニル基、セドロール基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基である。   In the present invention, preferred examples of the alicyclic moiety include adamantyl group, noradamantyl group, decalin residue, tricyclodecanyl group, tetracyclododecanyl group, norbornyl group, cedrol group, cyclohexyl group, cycloheptyl. Group, cyclooctyl group, cyclodecanyl group and cyclododecanyl group. More preferred are an adamantyl group, a decalin residue, a norbornyl group, a cedrol group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecanyl group, and a cyclododecanyl group.

脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基が挙げられる。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等の低級アルキル基が好ましく、更に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基よりなる群から選択された置換基が挙げられる。上記アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のものを挙げることができる。
また、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基は、更に置換基を有していてもよく、このような置換基としては、例えば、炭素数1〜4のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)、ヒドロキシ基、オキソ基、アルキルカルボニル基(好ましくは炭素数2〜5)、アルキルカルボニルオキシ基基(好ましくは炭素数2〜5)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜5)、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)等を挙げることができる。
Examples of the substituent that the alicyclic hydrocarbon group may have include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, and an alkoxycarbonyl group. The alkyl group is preferably a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, more preferably a substituent selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Can be mentioned. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
The alkyl group, alkoxy group, and alkoxycarbonyl group may further have a substituent. Examples of such a substituent include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, butoxy group). Group), hydroxy group, oxo group, alkylcarbonyl group (preferably 2 to 5 carbon atoms), alkylcarbonyloxy group group (preferably 2 to 5 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 5 carbon atoms) And halogen atoms (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.).

一般式(IV)で表される繰り返し単位の含有率は、樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは0〜50モル%、より好ましくは5〜40モル%、特に好ましくは5〜20モル%である。
一般式(V)で表される繰り返し単位の含有率は、樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは0〜30モル%、より好ましくは0〜20モル%、特に好ましくは0〜10モル%である。
The content of the repeating unit represented by the general formula (IV) is preferably 0 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol%, particularly preferably 5 to 20 mol% in all repeating units constituting the resin. It is.
The content of the repeating unit represented by the general formula (V) is preferably 0 to 30 mol%, more preferably 0 to 20 mol%, and particularly preferably 0 to 10 mol% in all repeating units constituting the resin. It is.

樹脂(A)は、親疎水性の調整のために、アルキレンオキシ基、ラクトン基などの親水基を有するメタアクリレート若しくはアクリレートを共重合してもよい。ここでは樹脂(A)はラクトン基を前述の一般式(II)で表される基の形態としてではなく、含有することができる。   The resin (A) may be copolymerized with a methacrylate or acrylate having a hydrophilic group such as an alkyleneoxy group or a lactone group in order to adjust hydrophilicity / hydrophobicity. Here, the resin (A) can contain a lactone group, not in the form of the group represented by the general formula (II).

アルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基、ペンチレンオキシ基等があげられる。   Examples of the alkyleneoxy group include an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, a butyleneoxy group, and a pentyleneoxy group.

ラクトン基としては、ラクトン構造を有していればいずれでも用いることができるが、好ましくは5〜7員環ラクトン構造であり、5〜7員環ラクトン構造にビシクロ構造、スピロ構造を形成する形で他の環構造が縮環しているものが好ましい。下記一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。
また、ラクトン構造が主鎖に直接結合していてもよい。好ましいラクトン構造としては、(LC1−1)、(LC1−4)、(LC1−5)、(LC1−6)、(LC1−13)、(LC1−14)であり、特定のラクトン構造を用いることでラインエッジラフネス、現像欠陥が良好になる。
Any lactone group can be used as long as it has a lactone structure, but it is preferably a 5- to 7-membered ring lactone structure, and forms a bicyclo structure or a spiro structure in the 5- to 7-membered ring lactone structure. The other ring structure is preferably condensed. It is more preferable to have a repeating unit having a lactone structure represented by any of the following general formulas (LC1-1) to (LC1-16).
The lactone structure may be directly bonded to the main chain. Preferred lactone structures are (LC1-1), (LC1-4), (LC1-5), (LC1-6), (LC1-13), (LC1-14), and a specific lactone structure is used. As a result, line edge roughness and development defects are improved.

Figure 0005393325
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ラクトン構造部分は、置換基(Rb2)を有していても有していなくてもよい。好ましい置換基(Rb2)としては、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数4〜7のシクロアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、酸分解性基などが挙げられる。より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、シアノ基、酸分解性基である。n2は、0〜4の整数を表す。n2が2以上の時、複数存在する置換基(Rb2)は、同一でも異なっていてもよく、また、複数存在する置換基(Rb2)同士が結合して環を形成してもよい。 The lactone structure moiety may or may not have a substituent (Rb 2 ). Preferred substituents (Rb 2 ) include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a carboxyl group. , Halogen atom, hydroxyl group, cyano group, acid-decomposable group and the like. More preferably, they are a C1-C4 alkyl group, a cyano group, and an acid-decomposable group. n2 represents an integer of 0 to 4. When n2 is 2 or more, a plurality of substituents (Rb 2 ) may be the same or different, and a plurality of substituents (Rb 2 ) may be bonded to form a ring.

一般式(LC1−1)〜(LC1−16)のいずれかで表されるラクトン構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AII)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Examples of the repeating unit having a lactone structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16) include a repeating unit represented by the following general formula (AII).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(AII)中、
Rb0は、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。Rb0のアルキル基が有していてもよい好ましい置換基としては、水酸基、ハロゲン原子が挙げられる。
Rb0のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子を挙げることができる。
Rb0は、水素原子又はメチル基が好ましい。
Vは、一般式(LC1−1)〜(LC1−16)の内のいずれかで示される構造を有する基を表す。
In general formula (AII),
Rb 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Preferred substituents that the alkyl group represented by Rb 0 may have include a hydroxyl group and a halogen atom.
Examples of the halogen atom for Rb 0 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Rb 0 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
V represents a group having a structure represented by any one of the general formulas (LC1-1) to (LC1-16).

ラクトン基を有する繰り返し単位は、通常光学異性体が存在するが、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)が90以上のものが好ましく、より好ましくは95以上である。   The repeating unit having a lactone group usually has an optical isomer, but any optical isomer may be used. One optical isomer may be used alone, or a plurality of optical isomers may be mixed and used. When one kind of optical isomer is mainly used, the optical purity (ee) thereof is preferably 90 or more, more preferably 95 or more.

ラクトン基を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、15〜60mol%が好ましく、より好ましくは20〜50mol%、更に好ましくは30〜50mol%である。   The content of the repeating unit having a lactone group is preferably from 15 to 60 mol%, more preferably from 20 to 50 mol%, still more preferably from 30 to 50 mol%, based on all repeating units in the polymer.

ラクトン基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit having a lactone group are listed below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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特に好ましいラクトン基を有する繰り返し単位としては、下記の繰り返し単位が挙げられる。最適なラクトン基を選択することにより、パターンプロファイル、疎密依存性が良好となる。   Particularly preferred repeating units having a lactone group include the following repeating units. By selecting an optimal lactone group, the pattern profile and the density dependency are improved.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

樹脂(A)は、水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位を有してもよい。
水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位は、水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位であることが好ましい。水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造に於ける、脂環炭化水素構造としては、アダマンチル基、ジアマンチル基、ノルボルナン基が好ましい。好ましい水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造としては、下記一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造が好ましい。
The resin (A) may have a repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group.
The repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group is preferably a repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group. The alicyclic hydrocarbon structure in the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably an adamantyl group, a diamantyl group, or a norbornane group. As the alicyclic hydrocarbon structure substituted with a preferred hydroxyl group or cyano group, partial structures represented by the following general formulas (VIIa) to (VIId) are preferred.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(VIIa)〜(VIIc)に於いて、
2c〜R4cは、各々独立に、水素原子、水酸基又はシアノ基を表す。ただし、R2c〜R4cの内の少なくとも1つは、水酸基又はシアノ基を表す。好ましくは、R2c〜R4cの内の1つ又は2つが、水酸基で、残りが水素原子である。一般式(VIIa)に於いて、更に好ましくは、R2c〜R4cの内の2つが、水酸基で、残りが水素原子である。
In general formulas (VIIa) to (VIIc),
R 2 c to R 4 c each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or a cyano group. However, at least one of R 2 c to R 4 c represents a hydroxyl group or a cyano group. Preferably, one or two of R 2 c to R 4 c are a hydroxyl group and the remaining is a hydrogen atom. In general formula (VIIa), more preferably, two of R 2 c to R 4 c are hydroxyl groups and the remaining are hydrogen atoms.

一般式(VIIa)〜(VIId)で表される部分構造を有する繰り返し単位としては、下記一般式(AIIa)〜(AIId)で表される繰り返し単位を挙げることができる。   Examples of the repeating unit having a partial structure represented by the general formulas (VIIa) to (VIId) include the repeating units represented by the following general formulas (AIIa) to (AIId).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(AIIa)〜(AIId)に於いて、
1cは、水素原子、メチル基、トリフロロメチル基又はヒドロキシメチル基を表す。
2c〜R4cは、一般式(VIIa)〜(VIIc)に於ける、R2c〜R4cと同義である。
In the general formulas (AIIa) to (AIId),
R 1 c represents a hydrogen atom, a methyl group, a trifluoromethyl group or a hydroxymethyl group.
R 2 c to R 4 c are in the general formula (VIIa) ~ (VIIc), same meanings as R 2 c~R 4 c.

水酸基又はシアノ基で置換された脂環炭化水素構造を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、5〜40mol%が好ましく、より好ましくは5〜30mol%、更に好ましくは5〜25mol%である。   The content of the repeating unit having an alicyclic hydrocarbon structure substituted with a hydroxyl group or a cyano group is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, still more preferably 5 with respect to all repeating units in the polymer. ˜25 mol%.

水酸基又はシアノ基を有する繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the repeating unit having a hydroxyl group or a cyano group are given below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

樹脂(A)は、アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
アルカリ可溶性基としてはカルボキシル基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、ビスルスルホニルイミド基、α位が電子求引性基で置換された脂肪族アルコール(例えばヘキサフロロイソプロパノール基)が挙げられ、カルボキシル基を有する繰り返し単位を有することがより好ましい。アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位を含有することによりコンタクトホール用途での解像性が増す。アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位としては、アクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位のような樹脂の主鎖に直接アルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、あるいは連結基を介して樹脂の主鎖にアルカリ可溶性基が結合している繰り返し単位、更にはアルカリ可溶性基を有する重合開始剤や連鎖移動剤を重合時に用いてポリマー鎖の末端に導入、のいずれも好ましく、連結基は単環又は多環の環状炭化水素構造を有していてもよい。特に好ましくはアクリル酸、メタクリル酸による繰り返し単位である。
The resin (A) preferably has a repeating unit having an alkali-soluble group.
Examples of the alkali-soluble group include a carboxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, a bisulsulfonylimide group, and an aliphatic alcohol (for example, hexafluoroisopropanol group) substituted with an electron withdrawing group at the α-position. It is more preferable to have a repeating unit. By containing the repeating unit having an alkali-soluble group, the resolution in contact hole applications is increased. The repeating unit having an alkali-soluble group includes a repeating unit in which an alkali-soluble group is directly bonded to the main chain of the resin, such as a repeating unit of acrylic acid or methacrylic acid, or an alkali in the main chain of the resin through a linking group. Either a repeating unit to which a soluble group is bonded, or a polymerization initiator or chain transfer agent having an alkali-soluble group is used at the time of polymerization and introduced at the end of the polymer chain. Both are preferable, and the linking group is monocyclic or polycyclic. It may have a cyclic hydrocarbon structure. Particularly preferred are repeating units of acrylic acid or methacrylic acid.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有量は、ポリマー中の全繰り返し単位に対し、1〜20mol%が好ましく、より好ましくは3〜15mol%、更に好ましくは5〜10mol%である。   As for content of the repeating unit which has an alkali-soluble group, 1-20 mol% is preferable with respect to all the repeating units in a polymer, More preferably, it is 3-15 mol%, More preferably, it is 5-10 mol%.

アルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の具体例を以下に示すが、本発明は、これに限定されるものではない。   Specific examples of the repeating unit having an alkali-soluble group are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

ラクトン基、水酸基、シアノ基及びアルカリ可溶性基から選ばれる少なくとも1種類の基を有する繰り返し単位として、更に好ましくは、ラクトン基、水酸基、シアノ基、アルカリ可溶性基から選ばれる少なくとも2つを有する繰り返し単位であり、好ましくはシアノ基とラクトン基を有する繰り返し単位である。特に好ましくは前記(LCI−4)のラクトン構造にシアノ基が置換した構造を有する繰り返し単位である。   As the repeating unit having at least one group selected from a lactone group, a hydroxyl group, a cyano group and an alkali-soluble group, more preferably, a repeating unit having at least two groups selected from a lactone group, a hydroxyl group, a cyano group and an alkali-soluble group Preferably, it is a repeating unit having a cyano group and a lactone group. Particularly preferred is a repeating unit having a structure in which a cyano group is substituted on the lactone structure of (LCI-4).

樹脂(A)は、更に、脂環炭化水素構造を有し、酸分解性を示さない繰り返し単位を有してもよい。これにより液浸露光時にレジスト膜から液浸液への低分子成分の溶出が低減できる。このような繰り返し単位として、例えば1−アダマンチル(メタ)アクリレート、ジアマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートによる繰り返し単位などが挙げられる。   The resin (A) may further have a repeating unit that has an alicyclic hydrocarbon structure and does not exhibit acid decomposability. This can reduce the elution of low molecular components from the resist film to the immersion liquid during immersion exposure. Examples of such a repeating unit include 1-adamantyl (meth) acrylate, diamantyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate repeating units.

樹脂(A)は、上記の繰り返し構造単位以外に、ドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にポジ型レジスト組成物に一般的に必要な特性である解像力、耐熱性、感度等を調節する目的で様々な繰り返し構造単位を有することができる。   In addition to the above repeating structural units, the resin (A) has dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and further, resolving power, heat resistance, which are generally required for positive resist compositions, Various repeating structural units can be included for the purpose of adjusting sensitivity and the like.

このような繰り返し構造単位としては、下記の単量体に相当する繰り返し構造単位を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of such repeating structural units include, but are not limited to, repeating structural units corresponding to the following monomers.

これにより、樹脂(A)に要求される性能、特に、
(1)塗布溶剤に対する溶解性、
(2)製膜性(ガラス転移点)、
(3)アルカリ現像性、
(4)膜べり(親疎水性、アルカリ可溶性基選択)、
(5)未露光部の基板への密着性、
(6)ドライエッチング耐性、
等の微調整が可能となる。
Thereby, the performance required for the resin (A), in particular,
(1) Solubility in coating solvent,
(2) Film formability (glass transition point),
(3) Alkali developability,
(4) Membrane slip (hydrophobic, alkali-soluble group selection),
(5) Adhesion of unexposed part to substrate,
(6) Dry etching resistance,
Etc. can be finely adjusted.

このような単量体として、例えばアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。   As such a monomer, for example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. Etc.

樹脂(A)は、その他、スチレン(アルキル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、スルホニル基、エステル基が置換していてもよい)、ビニルナフタレン(アルキル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、スルホニル基、エステル基が置換していてもよい)、ビニルアントラセン(アルキル基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、スルホニル基、エステル基が置換していてもよい)などが共重合されていてもよい。   Resin (A) is, in addition, styrene (alkyl group, halogen atom, alkylthio group, sulfonyl group, ester group may be substituted), vinylnaphthalene (alkyl group, halogen atom, alkylthio group, sulfonyl group, ester group). May be substituted), vinyl anthracene (alkyl group, halogen atom, alkylthio group, sulfonyl group, ester group may be substituted), and the like may be copolymerized.

その他にも、上記種々の繰り返し構造単位に相当する単量体と共重合可能である付加重合性の不飽和化合物であれば、共重合されていてもよい。   In addition, any addition-polymerizable unsaturated compound that can be copolymerized with monomers corresponding to the above various repeating structural units may be copolymerized.

樹脂(A)において、各繰り返し構造単位の含有モル比は、ポジ型レジスト組成物のドライエッチング耐性や標準現像液適性、基板密着性、レジストプロファイル、更にはポジ型レジスト組成物に一般的に必要な性能である解像力、耐熱性、感度等を調節するために適宜設定される。   In the resin (A), the molar ratio of each repeating structural unit is generally required for the positive resist composition for dry etching resistance, standard developer suitability, substrate adhesion, resist profile, and further for the positive resist composition. It is appropriately set in order to adjust the resolving power, heat resistance, sensitivity, etc., which are good performance.

KrF、電子線、X線、EUV露光用である場合に、樹脂(A)は、一般式(A2)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
KrF、電子線、X線、EUV露光用である場合に、好ましくはヒドロキシスチレン繰り返し単位/酸分解基で保護されたヒドロキシスチレン繰り返し単位を有する共重合体、ヒドロキシスチレン繰り返し単位/酸分解基で保護された(メタ)アクリル酸エステル繰り返し単位を有する共重合体が好ましい。
In the case of KrF, electron beam, X-ray, EUV exposure, the resin (A) preferably has a repeating unit represented by the general formula (A2).
When used for KrF, electron beam, X-ray, EUV exposure, preferably a copolymer having hydroxystyrene repeating units protected with hydroxystyrene repeating units / acid-decomposable groups, protected with hydroxystyrene repeating units / acid-decomposing groups A copolymer having a (meth) acrylic acid ester repeating unit is preferred.

樹脂(A)はより具体的には、例えば以下の表1に示すようなユニットを含むものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   More specifically, examples of the resin (A) include those containing units as shown in Table 1 below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

上記表1において、組成ユニット(III)として記載されている(IIIb)及び(IIIc)は下記構造である。   In Table 1 above, (IIIb) and (IIIc) described as the composition unit (III) have the following structures.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

また、上記樹脂、特にA−1、A−4、A−8、A−10に、更に第4ユニットとして以下のいずれか1種の構造を含むものなども挙げられる。   Moreover, the said resin, especially A-1, A-4, A-8, and A-10, and the one containing any one of the following structures as the fourth unit are also included.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

樹脂(A)の合成は、欧州特許254853号明細書、特開平3−223860号公報、特開平4−251259号公報に記載されているような、アルカリ可溶性樹脂に酸で分解しうる基の前駆体を反応させる方法、若しくは、酸で分解しうる基を有するモノマーを種々のモノマーと共重合する方法など公知の合成法により合成することができる。   The synthesis of the resin (A) is a precursor of a group that can be decomposed with an acid into an alkali-soluble resin as described in European Patent No. 254853, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-223860, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-251259. It can be synthesized by a known synthesis method such as a method of reacting a body or a method of copolymerizing a monomer having a group decomposable with an acid with various monomers.

本発明のポジ型レジスト組成物が、KrF露光用であるとき、樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜200,000の範囲であることが好ましく、更に好ましくは1,000〜100,000の範囲であり、更に好ましくは1,000〜50,000の範囲であり、特に好ましくは10,000〜30,000の範囲である。
本発明のポジ型レジスト組成物が、電子線、X線、EUV露光用であるとき、樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜200,000の範囲であることが好ましく、更に好ましくは1,000〜100,000の範囲であり、更に好ましくは1,000〜50,000の範囲であり、特に好ましくは3,000〜10,000の範囲である。
ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)のポリスチレン換算値をもって定義される。
樹脂(A)の分散度(Mw/Mn)は、1.0〜3.0であることが好ましく、更に好ましくは1.0〜2.5、更に好ましくは、1.0〜2.0である。アゾ系重合開始剤を用いてラジカル重合を行うことで分散度1.3〜2.0の樹脂(A)を合成することができる。また、分散度1.0〜1.5の樹脂(A)は、リビングラジカル重合によって合成可能である。
樹脂(A)のアルカリに対する溶解速度、感度の点から200,000以下が好ましい。
When the positive resist composition of the present invention is for KrF exposure, the weight average molecular weight (Mw) of the resin (A) is preferably in the range of 1,000 to 200,000, more preferably 1, The range is from 000 to 100,000, more preferably from 1,000 to 50,000, and particularly preferably from 10,000 to 30,000.
When the positive resist composition of the present invention is used for electron beam, X-ray and EUV exposure, the weight average molecular weight (Mw) of the resin (A) is preferably in the range of 1,000 to 200,000. More preferably, it is in the range of 1,000 to 100,000, more preferably in the range of 1,000 to 50,000, and particularly preferably in the range of 3,000 to 10,000.
Here, the weight average molecular weight is defined as a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography (GPC).
The dispersity (Mw / Mn) of the resin (A) is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.5, and still more preferably 1.0 to 2.0. is there. Resin (A) having a dispersity of 1.3 to 2.0 can be synthesized by performing radical polymerization using an azo polymerization initiator. Moreover, the resin (A) having a dispersity of 1.0 to 1.5 can be synthesized by living radical polymerization.
200,000 or less is preferable from the viewpoint of the dissolution rate and sensitivity of the resin (A) in the alkali.

樹脂(A)は、2種類以上組み合わせて使用してもよいし、他の酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性を増大させる樹脂と組み合わせて使用してもよい。
樹脂(A)の添加量は、総量として、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対し、通常10〜99質量%であり、好ましくは20〜98質量%であり、特に好ましくは50〜97質量%である。
The resin (A) may be used in combination of two or more kinds, or may be used in combination with a resin that decomposes by the action of another acid and increases the solubility in an alkali developer.
The total amount of the resin (A) added is generally 10 to 99% by mass, preferably 20 to 98% by mass, and particularly preferably 50 to 97% by mass with respect to the total solid content of the positive resist composition. %.

(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物(「酸発生剤」、「化合物(B)」ともいう)を含有する。
そのような酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、あるいはマイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。
(B) Compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation The positive resist composition of the present invention is a compound that generates acid upon irradiation with actinic ray or radiation (“acid generator”, “compound (B)”). (Also called).
Examples of such an acid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for photoradical polymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, or an actinic ray or radiation used for a microresist. A known compound that generates an acid by irradiation and a mixture thereof can be appropriately selected and used.

たとえば、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート、オキシムスルホネート、ジアゾジスルホン、ジスルホン、o−ニトロベンジルスルホネートを挙げることができる。   Examples thereof include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates, oxime sulfonates, diazodisulfones, disulfones, and o-nitrobenzyl sulfonates.

また、これらの活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、あるいは化合物をポリマーの主鎖又は側鎖に導入した化合物、たとえば、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号等に記載の化合物を用いることができる。   Further, a group that generates an acid upon irradiation with these actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of the polymer, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407. JP, 63-26653, JP, 55-164824, JP, 62-69263, JP, 63-146038, JP, 63-163452, JP, 62-153853, The compounds described in JP-A 63-146029 can be used.

更に米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。   Furthermore, compounds capable of generating an acid by light described in US Pat. No. 3,779,778, European Patent 126,712 and the like can also be used.

活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、下記一般式(ZI)、(ZII)、(ZIII)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, compounds represented by the following general formulas (ZI), (ZII), and (ZIII) can be exemplified.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(ZI)において、
201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。
-は、非求核性アニオンを表す。
In general formula (ZI):
R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group.
X represents a non-nucleophilic anion.

一般式(ZI)に於ける、X-は、好ましくは、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF 、PF 、SbF などが挙げられ、好ましくは炭素原子を含有する有機アニオンである。 X in the general formula (ZI) is preferably a sulfonate anion, a carboxylate anion, a bis (alkylsulfonyl) amide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, BF 4 , PF 6 , SbF 6 −. An organic anion containing a carbon atom is preferable.

好ましい有機アニオンとしては、下記一般式(AN1)〜(AN4)に示す有機アニオンが挙げられる。   Preferred organic anions include organic anions represented by the following general formulas (AN1) to (AN4).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(AN1)及び(AN2)に於いて、
Rc1は、有機基を表す。
In general formulas (AN1) and (AN2):
Rc 1 represents an organic group.

Rc1における有機基として炭素数1〜30のものが挙げられ、好ましくは置換していてもよいアルキル基、アリール基、又はこれらの複数が、単結合、−O−、−CO−、−S−、−SO−、−SON(Rd)−などの連結基で連結された基を挙げることができる。
Rdは水素原子、アルキル基を表し、結合しているアルキル基、アリール基と環構造を形成してもよい。
Rcの有機基として、より好ましくは1位がフッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたアルキル基、フッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたフェニル基である。フッ素原子又はフロロアルキル基を有することにより、光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上する。Rcにおいて炭素原子を5個以上有する時、少なくとも1つの炭素原子は全ての水素原子がフッ素原子で置換されているのではなく、水素原子の一部が残されていることが好ましく、水素原子の数がフッ素原子より多いことがより好ましい。炭素数5以上のパーフロロアルキル基を有さないことにより生態への毒性が軽減する。
Rcの特に好ましい様態としては、下記一般式で表される基である。
Examples of the organic group in Rc 1 include those having 1 to 30 carbon atoms, and preferably an alkyl group, an aryl group, or a plurality of these optionally substituted are a single bond, —O—, —CO 2 —, — S -, - SO 3 -, - SO 2 N (Rd 1) - can be exemplified linked group a linking group such as.
Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring structure with the bonded alkyl group or aryl group.
The organic group of Rc 1 is more preferably an alkyl group substituted at the 1-position with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, or a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By having a fluorine atom or a fluoroalkyl group, the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved. When Rc 1 has 5 or more carbon atoms, it is preferable that at least one carbon atom does not have all the hydrogen atoms replaced by fluorine atoms, but a part of the hydrogen atoms remains. It is more preferable that the number of is greater than that of fluorine atoms. By not having a perfluoroalkyl group having 5 or more carbon atoms, ecotoxicity is reduced.
A particularly preferred embodiment of Rc 1 is a group represented by the following general formula.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

上記一般式に於いて、
Rcは、炭素数4以下、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2〜3のパーフロロアルキレン基、又は1〜4個のフッ素原子及び/又は1〜3個のフロロアルキル基で置換されたフェニレン基を表す。
Axは、単結合又は連結基(好ましくは、−O−、−CO−、−S−、−SO−又は−SON(Rd)−)を表す。Rdは、水素原子又はアルキル基を表し、Rcと結合して環構造を形成してもよい。
Rcは、水素原子、フッソ原子、置換していてもよい、直鎖若しくは分岐状アルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基又はアリール基を表す。アルキル基、シクロアルキル基、アリール基は、置換基としてフッソ原子を有さないことが好ましい。
In the above general formula,
Rc 6 is substituted with a perfluoroalkylene group having 4 or less carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms, still more preferably 2 to 3 carbon atoms, or 1 to 4 fluorine atoms and / or 1 to 3 fluoroalkyl groups. Represents a phenylene group.
Ax represents a single bond or a linking group (preferably —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 — or —SO 2 N (Rd 1 ) —). Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may combine with Rc 7 to form a ring structure.
Rc 7 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an optionally substituted linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, or an aryl group. The alkyl group, cycloalkyl group and aryl group preferably do not have a fluorine atom as a substituent.

前記一般式(AN3)及び(AN4)に於いて、
Rc、Rc及びRcは、各々独立に、有機基を表す。
In the general formulas (AN3) and (AN4),
Rc 3 , Rc 4 and Rc 5 each independently represents an organic group.

一般式(AN3)及び(AN4)に於ける、Rc、Rc、Rcの有機基として、好ましくはRcにおける好ましい有機基と同じものを挙げることができる。
RcとRcが結合して環を形成していてもよい。
RcとRcが結合して形成される基としてはアルキレン基、アリーレン基が挙げられる。好ましくは炭素数2〜4のパーフロロアルキレン基である。RcとRcが結合して環を形成することにより光照射によって発生した酸の酸性度が上がり、感度が向上し、好ましい。
In the general formulas (AN3) and (AN4), the organic groups represented by Rc 3 , Rc 4 , and Rc 5 are preferably the same as the preferred organic groups in Rc 1 .
Rc 3 and Rc 4 may be bonded to form a ring.
Examples of the group formed by combining Rc 3 and Rc 4 include an alkylene group and an arylene group. Preferably, it is a C2-C4 perfluoroalkylene group. Rc 3 and Rc 4 are preferably bonded to form a ring, so that the acidity of the acid generated by light irradiation is increased and the sensitivity is improved, which is preferable.

201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、一般的に1〜30、好ましくは1〜20である。
また、R201〜R203のうち2つが結合して環構造を形成してもよく、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合、カルボニル基を含んでいてもよい。
201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、アルキレン基(例えば、ブチレン基、ペンチレン基)を挙げることができる。
201、R202及びR203としての有機基の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)、(ZI−3)における対応する基を挙げることができる。
The carbon number of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 is generally 1-30, preferably 1-20.
Two of R 201 to R 203 may be bonded to form a ring structure, and the ring may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond, or a carbonyl group.
The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, there can be mentioned an alkylene group (e.g., butylene, pentylene).
Specific examples of the organic group as R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described later.

なお、一般式(Z1)で表される構造を複数有する化合物であってもよい。例えば、一般式(ZI)で表される化合物のR201〜R203の少なくともひとつが、一般式(ZI)で表されるもうひとつの化合物のR201〜R203の少なくともひとつと結合した構造を有する化合物であってもよい。 In addition, the compound which has two or more structures represented by general formula (Z1) may be sufficient. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI) is, at least one bond with structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.

更に好ましい(Z1)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)、(ZI−2)及び(ZI−3)を挙げることができる。   Further preferred examples of the component (Z1) include compounds (ZI-1), (ZI-2) and (ZI-3) described below.

化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。
アリールスルホニウム化合物は、R201〜R203の全てがアリール基でもよいし、R201〜R203の一部がアリール基で、残りがアルキル基、シクロアルキル基でもよい。
アリールスルホニウム化合物としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物、アリールジアルキルスルホニウム化合物、ジアリールシクロアルキルスルホニウム化合物、アリールジシクロアルキルスルホニウム化合物を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基などのアリール基、インドール残基、ピロール残基などのヘテロアリール基が好ましく、更に好ましくは、フェニル基、インドール残基である。アリールスルホニム化合物が2つ以上のアリール基を有する場合に、2つ以上あるアリール基は同一であっても異なっていてもよい。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているアルキル基は、炭素数1〜15の直鎖、分岐状アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等を挙げることができる。
アリールスルホニウム化合物が必要に応じて有しているシクロアルキル基は、炭素数3〜15のシクロアルキル基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
201〜R203のアリール基、アルキル基、シクロアルキル基は、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜14)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基を置換基として有してもよい。好ましい置換基としては、炭素数1〜12の直鎖、分岐状アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基であり、特に好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基は、3つのR201〜R203のうちのいずれか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がアリール基の場合に、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。
The compound (ZI-1) is at least one of the aryl groups R 201 to R 203 in formula (ZI), arylsulfonium compound, i.e., a compound having arylsulfonium as a cation.
In the arylsulfonium compound, all of R 201 to R 203 may be an aryl group, or a part of R 201 to R 203 may be an aryl group, and the rest may be an alkyl group or a cycloalkyl group.
Examples of the arylsulfonium compound include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, aryldialkylsulfonium compounds, diarylcycloalkylsulfonium compounds, and aryldicycloalkylsulfonium compounds.
The aryl group of the arylsulfonium compound is preferably an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, or a heteroaryl group such as an indole residue or a pyrrole residue, more preferably a phenyl group or an indole residue. When the arylsulfonium compound has two or more aryl groups, the two or more aryl groups may be the same or different.
The alkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec- Examples thereof include a butyl group and a t-butyl group.
The cycloalkyl group that the arylsulfonium compound has as necessary is preferably a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
Aryl group, alkyl group of R 201 to R 203, cycloalkyl group, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (for example, 6 to 14 carbon atoms) , An alkoxy group (for example, having 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, or a phenylthio group may be substituted. Preferred substituents are straight chain, branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, and straight chain, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferred. Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The substituent may be substituted with any one of the three R 201 to R 203 , or may be substituted with all three. When R 201 to R 203 are an aryl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.

次に、化合物(ZI−2)について説明する。
化合物(ZI−2)は、一般式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を有さない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。
201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、一般的に炭素数1〜30、好ましくは炭素数1〜20である。
201〜R203は、各々独立に、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基、ビニル基であり、更に好ましくは、直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、特に好ましくは、直鎖、分岐2−オキソアルキル基である。
Next, the compound (ZI-2) will be described.
The compound (ZI-2) is, R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently is a compound when it represents an organic group having no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 generally has 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms.
R 201 to R 203 are each independently preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group, or a vinyl group, more preferably a linear, branched, cyclic 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, Particularly preferred is a linear or branched 2-oxoalkyl group.

201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
201〜R203としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。R201〜R203としてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
201〜R203としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基としては、好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)を挙げることができる。
201〜R203は、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基、ニトロ基によって更に置換されていてもよい。
The alkyl group as R 201 to R 203 may be either straight-chain, branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group, an ethyl group having 1 to 10 carbon atoms, a propyl group Butyl group, pentyl group). The alkyl group as R 201 to R 203 is a straight-chain or branched 2-oxoalkyl group, more preferably an alkoxycarbonylmethyl group.
The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl). The cycloalkyl group as R 201 to R 203 is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
The 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched or cyclic, and preferably a group having> C═O at the 2-position of the above alkyl group or cycloalkyl group Can be mentioned.
The alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203, preferably may be mentioned alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group).
R 201 to R 203 may be further substituted with a halogen atom, an alkoxy group (for example, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, or a nitro group.

化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)で表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。   The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(ZI−3)に於いて、
1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。
6c及びR7cは、各々独立に、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリル基又はビニル基を表す。
1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyは、それぞれ結合して環構造を形成しても良く、この環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。R1c〜R7c中のいずれか2つ以上、及びRxとRyが結合して形成する基としては、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができる。
-は、非求核性アニオンを表し、一般式(ZI)に於ける、X-と同様のものである。
In general formula (ZI-3),
R 1c to R 5c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.
R 6c and R 7c each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group.
Rx and Ry each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an allyl group or a vinyl group.
Any two or more of R 1c to R 7c, and R x and R y may be bonded to each other to form a ring structure, the ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond May be included. Examples of the group formed by combining any two or more of R 1c to R 7c and R x and R y include a butylene group and a pentylene group.
X - represents a non-nucleophilic anion, in formula (ZI) in, X - are those same as the.

1c〜R7cとしてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜20個のアルキル基、好ましくは、炭素数1〜12個の直鎖及び分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、直鎖又は分岐プロピル基、直鎖又は分岐ブチル基、直鎖又は分岐ペンチル基)を挙げることができる。
1c〜R7cとしてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜8個のシクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基)を挙げることができる。
1c〜R5cとしてのアルコキシ基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1〜10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖及び分岐アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、直鎖又は分岐プロポキシ基、直鎖又は分岐ブトキシ基、直鎖又は分岐ペントキシ基)、炭素数3〜8の環状アルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基)を挙げることができる。
好ましくは、R1c〜R5cのうちいずれかが、直鎖、分岐状アルキル基、シクロアルキル基又は直鎖、分岐、環状アルコキシ基であり、更に好ましくはR1c〜R5cの炭素数の和が、2〜15である。これにより、より溶剤溶解性が向上し、保存時にパーティクルの発生が抑制される。
The alkyl group as R 1c to R 7c may be either linear or branched, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include a group (for example, methyl group, ethyl group, linear or branched propyl group, linear or branched butyl group, linear or branched pentyl group).
Preferable examples of the cycloalkyl group as R 1c to R 7c include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms (for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group).
The alkoxy group as R 1c to R 5c may be linear, branched or cyclic, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. (For example, methoxy group, ethoxy group, linear or branched propoxy group, linear or branched butoxy group, linear or branched pentoxy group), C3-C8 cyclic alkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group) ).
Preferably, any one of R 1c to R 5c is a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, or a linear, branched or cyclic alkoxy group, and more preferably the sum of carbon numbers of R 1c to R 5c. Is 2-15. Thereby, solvent solubility improves more and generation | occurrence | production of a particle is suppressed at the time of a preservation | save.

x及びRyとしてのアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのアルキル基は、直鎖若しくは分岐状2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基であることがより好ましい。
x及びRyとしてのシクロアルキル基は、R1c〜R7cとしてのシクロアルキル基と同様のものを挙げることができる。Rx及びRyとしてのシクロアルキル基は、環状2−オキソアルキル基であることがより好ましい。
直鎖、分岐、環状2−オキソアルキル基は、R1c〜R7cとしてのアルキル基、シクロアルキル基の2位に>C=Oを有する基を挙げることができる。
アルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基については、R1c〜R5cとしてのアルコキシ基と同様のものを挙げることができる。
x、Ryは、好ましくは炭素数4個以上のアルキル基であり、より好ましくは6個以上、更に好ましくは8個以上のアルキル基である。
Examples of the alkyl group as R x and R y include the same alkyl groups as R 1c to R 7c . The alkyl group as R x and R y is more preferably a linear or branched 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group.
The cycloalkyl group as R x and R y may be the same as the cycloalkyl group as R 1c to R 7c. The cycloalkyl group as R x and R y is more preferably a cyclic 2-oxoalkyl group.
Examples of the linear, branched, or cyclic 2-oxoalkyl group include a group having> C═O at the 2-position of the alkyl group or cycloalkyl group as R 1c to R 7c .
Examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group include the same alkoxy groups as R 1c to R 5c .
R x and R y are preferably an alkyl group having 4 or more carbon atoms, more preferably 6 or more, and still more preferably 8 or more.

前記一般式(ZII)、(ZIII)中、
204〜R207は、各々独立に、置換基を有しててもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいシクロアルキル基を表す。
204〜R207のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、更に好ましくはフェニル基である。
204〜R207としてのアルキル基は、直鎖、分岐状のいずれであってもよく、好ましくは、炭素数1〜10の直鎖又は分岐アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基)を挙げることができる。
204〜R207としてのシクロアルキル基は、好ましくは、炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボニル基)を挙げることができる。
204〜R207が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基(例えば炭素数1〜15)、シクロアルキル基(例えば炭素数3〜15)、アリール基(例えば炭素数6〜15)、アルコキシ基(例えば炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基、フェニルチオ基等を挙げることができる。
-は、非求核性アニオンを表し、一般式(I)に於けるX-の非求核性アニオンと同様のものを挙げることができる。
In the general formulas (ZII) and (ZIII),
R 204 to R 207 each independently represents an optionally substituted aryl group, which may have a substituent alkyl or optionally substituted cycloalkyl group.
The aryl group of R 204 to R 207, a phenyl group, a naphthyl group, more preferably a phenyl group.
The alkyl group as R 204 to R 207 may be either straight-chain, branched, preferably a straight-chain or branched alkyl group (e.g., methyl group, an ethyl group having 1 to 10 carbon atoms, a propyl group Butyl group, pentyl group).
The cycloalkyl group as R 204 to R 207 is preferably, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (e.g., cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl).
The R 204 to R 207 are substituents which may have, for example, an alkyl group (for example, 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (for example, 3 to 15 carbon atoms), an aryl group (e.g., 6 carbon atoms 15), alkoxy groups (for example, having 1 to 15 carbon atoms), halogen atoms, hydroxyl groups, phenylthio groups and the like.
X represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as the non-nucleophilic anion of X − in formula (I).

活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物の内で好ましい化合物として、更に、下記一般式(ZIV)、(ZV)、(ZVI)で表される化合物を挙げることができる。   Among the compounds that generate an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, compounds represented by the following general formulas (ZIV), (ZV), and (ZVI) can be further exemplified.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換若しくは未置換のアリール基を表す。
208は、置換若しくは未置換のアルキル基、置換若しくは未置換のシクロアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を表す。
209及びR210は、置換若しくは未置換のアルキル基、、置換若しくは未置換のシクロアルキル基、置換若しくは未置換のアリール基又は電子求引性基を表す。R209として好ましくは、置換若しくは未置換のアリール基である。R210として好ましくは、電子求引性基であり、より好ましくはシアノ基、フロロアルキル基である。
Aは、置換若しくは未置換のアルキレン基、置換若しくは未置換のアルケニレン基又は置換若しくは未置換のアリーレン基を表す。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group.
R 208 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group.
R 209 and R 210 represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an electron withdrawing group. R 209 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group. R 210 is preferably an electron withdrawing group, more preferably a cyano group or a fluoroalkyl group.
A represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkenylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group.

活性光線又は放射線の照射により分解して酸を発生する化合物の中で、特に好ましいものの例を以下に挙げる。   Among the compounds that decompose upon irradiation with actinic rays or radiation to generate an acid, examples of particularly preferable compounds are listed below.

Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として、一般式(ZI)に於いて、R201〜R203がアリール基であるトリアリールスルホニウム塩、一般式(ZIII)で表されるジアゾジスルホン誘導体又は一般式(ZVI)で表される有機スルホン酸のオキシムエステルを使用することが好ましい。 As actinic rays or a compound capable of generating an acid upon irradiation of radiation, in the general formula (ZI), triarylsulfonium salts R 201 to R 203 is an aryl group, diazodisulfone derivatives represented by the general formula (ZIII) Or it is preferable to use the oxime ester of the organic sulfonic acid represented by general formula (ZVI).

活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物として、トリアリールスルホニウム塩から選ばれる少なくとも1種類の化合物、及びジアゾジスルホン誘導体若しくは有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を使用することがより好ましい。   As a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, at least one compound selected from triarylsulfonium salts and at least one compound selected from diazodisulfone derivatives or oxime esters of organic sulfonic acids are used. Is more preferable.

酸発生剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。2種以上を組み合わせて使用する際には、水素原子を除く全原子数が2以上異なる2種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。
酸発生剤の組成物中の含量は、KrFエキシマレーザー光によるパターニングに使用する場合、ポジ型レジスト組成物の全固形分を基準として、0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%である。
An acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. When two or more types are used in combination, it is preferable to combine two types of compounds that generate two types of organic acids that differ in the total number of atoms excluding hydrogen atoms by two or more.
When used for patterning with a KrF excimer laser beam, the content of the acid generator in the composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.8%, based on the total solid content of the positive resist composition. It is 5-10 mass%, More preferably, it is 1-7 mass%.

カルボン酸発生剤
活性光線又は放射線の照射により、カルボン酸を発生する化合物(カルボン酸発生剤ともいう)を使用してもよい。
カルボン酸発生剤としては下記一般式(C)で表される化合物が好ましい。
Carboxylic acid generator A compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays or radiation (also referred to as a carboxylic acid generator) may be used.
As the carboxylic acid generator, a compound represented by the following general formula (C) is preferable.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(C)中、R21〜R23は各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、R24は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。Zがイオウ原子である場合、pは1であり、ヨウ素原子である場合、pは0である。 In the general formula (C), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group. Z represents a sulfur atom or an iodine atom. When Z is a sulfur atom, p is 1, and when Z is an iodine atom, p is 0.

一般式(C)において、R21〜R23は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
アルキル基、シクロアルキル基又はアルケニル基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
アリール基が有してもよい置換基の例としては、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、フッ素原子等)、ニトロ基、シアノ基、アルキル基(メチル基、エチル基、t-ブチル基、t-アミル基、オクチル基等)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等)等を挙げることができる。
In the general formula (C), R 21 to R 23 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and these groups may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group or alkenyl group may have include a halogen atom (a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom, etc.), an aryl group (a phenyl group, a naphthyl group, etc.), a hydroxy group, An alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) etc. can be mentioned.
Examples of the substituent that the aryl group may have include a halogen atom (chlorine atom, bromine atom, fluorine atom, etc.), nitro group, cyano group, alkyl group (methyl group, ethyl group, t-butyl group, t -Amyl group, octyl group, etc.), hydroxy group, alkoxy group (methoxy group, ethoxy group, butoxy group, etc.) and the like.

21〜R23は、各々独立に、好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基又は炭素数6〜24のアリール基を表し、より好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は各々置換基を有していてもよい。 R 21 to R 23 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms. And more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and particularly preferably an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

24は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基が有してもよい置換基の例としては、上記R21がアルキル基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。アリール基の置換基の例としては、上記R21がアリール基である場合の置換基の例として挙げたものと同じものが挙げられる。
R 24 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or an aryl group.
Examples of the substituent that the alkyl group, cycloalkyl group, and alkenyl group may have are the same as those described as examples of the substituent when R 21 is an alkyl group. Examples of the substituent for the aryl group, the R 21 may be the same as those mentioned as examples of the substituent when it is an aryl group.

24は、好ましくは、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数6〜24のアリール基であり、より好ましくは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数6〜18のアリール基であり、特に好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基である。これらの基は、各々置換基を有していてもよい。 R 24 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and more Preferably, they are a C1-C18 alkyl group, a C3-C18 cycloalkyl group, and a C6-C18 aryl group, Most preferably, a C1-C12 alkyl group, C3-C3 A cycloalkyl group having 12 carbon atoms and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Each of these groups may have a substituent.

Zはイオウ原子又はヨウ素原子を表す。pはZがイオウ原子である場合は1であり、Zがヨウ素原子である場合は0である。
なお、式(C)のカチオン部の2つ以上が、単結合又は連結基(例えば、−S−、−O−など)により結合し、式(C)のカチオン部を複数有するカチオン構造を形成してもよい。
Z represents a sulfur atom or an iodine atom. p is 1 when Z is a sulfur atom, and 0 when Z is an iodine atom.
Two or more of the cation moieties of formula (C) are bonded by a single bond or a linking group (for example, -S-, -O-, etc.) to form a cation structure having a plurality of cation moieties of formula (C). May be.

以下に、カルボン酸発生剤の好ましい具体例を挙げるが、もちろんこれらに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of a carboxylic acid generator is given to the following, of course, it is not limited to these.

Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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Figure 0005393325
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カルボン酸発生剤については、本発明のポジ型レジスト組成物中の含有量は、組成物の全固形分を基準として、0.01〜10質量%が好ましく、より好ましくは0.03〜5質量%、特に好ましくは0.05〜3質量%である。カルボン酸発生剤は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
カルボン酸発生剤は、特開2002−27806号に記載の合成方法など公知の方法により合成することができる。
スルホン酸発生剤及びカルボン酸発生剤を併用する場合は、カルボン酸発生剤/スルホン酸発生剤(質量比)は、通常99.9/0.1〜50/50、好ましくは99/1〜60/40、特に好ましくは98/2〜70/30である。
Regarding the carboxylic acid generator, the content in the positive resist composition of the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.03 to 5% by mass, based on the total solid content of the composition. %, Particularly preferably 0.05 to 3% by mass. One type of carboxylic acid generator may be used, or two or more types may be mixed and used.
The carboxylic acid generator can be synthesized by a known method such as the synthesis method described in JP-A-2002-27806.
When a sulfonic acid generator and a carboxylic acid generator are used in combination, the carboxylic acid generator / sulfonic acid generator (mass ratio) is usually 99.9 / 0.1 to 50/50, preferably 99/1 to 60. / 40, particularly preferably 98/2 to 70/30.

EUV、X線、又は電子線によるパターニングに使用する場合、酸発生剤として、一般式(I)で表される化合物(酸発生剤A1)が特に好ましい。   When used for patterning by EUV, X-ray or electron beam, the compound represented by the general formula (I) (acid generator A1) is particularly preferable as the acid generator.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(I)中、
1〜R13は、各々独立に水素原子又は置換基を表す。
Zは単結合又は2価の連結基である。
-は対アニオンを表す。
In general formula (I),
R 1 to R 13 each independently represents a hydrogen atom or a substituent.
Z is a single bond or a divalent linking group.
X represents a counter anion.

一般式(I)において、R1〜R13の少なくとも1つがアルコール性水酸基を含む置換基であることが好ましい。R1〜R13の少なくとも1つがアルコール性水酸基を含む置換基である場合(アルコール性水酸基とはアルキル基の炭素原子に結合した水酸基を表す)、R1〜R13は−W−Yで表される。ただし、Yは水酸基で置換されたアルキル基であり、Wは単結合又は2価の連結基である。 In the general formula (I), at least one of R 1 to R 13 is preferably a substituent containing an alcoholic hydroxyl group. When at least one of R 1 to R 13 is a substituent containing an alcoholic hydroxyl group (the alcoholic hydroxyl group represents a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an alkyl group), R 1 to R 13 are represented by —W—Y. Is done. Y is an alkyl group substituted with a hydroxyl group, and W is a single bond or a divalent linking group.

Yのアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができ、好ましくはエチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基であり、更に好ましくはエチル基、プロピル基、イソプロピル基である。Yは特に好ましくは-CH2CH2OH構造を含有する。 The alkyl group of Y is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl Group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group Preferably ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and sec-butyl group, more preferably ethyl group, propyl group and isopropyl group. Y particularly preferably contains a —CH 2 CH 2 OH structure.

Wで表される2価の連結基としては、特に制限は無いが、例えば、アルコキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基などの一価の基における任意の水素原子を単結合で置き換えた二価の基を挙げることができる。   The divalent linking group represented by W is not particularly limited, and examples thereof include an alkoxy group, an acyloxy group, a carbamoyloxy group, an alkoxycarbonyloxy group, an aryloxycarbonyloxy group, an acylamino group, an aminocarbonylamino group, Alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, alkylthio group, arylthio group, sulfamoyl group, alkyl and arylsulfinyl group, alkyl and arylsulfonyl group, acyl group, aryloxy Examples thereof include a divalent group in which an arbitrary hydrogen atom in a monovalent group such as a carbonyl group, an alkoxycarbonyl group, or a carbamoyl group is replaced with a single bond.

Wとして好ましくは単結合、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた二価の基であり、更に好ましくは単結合、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた二価の基である。   W is preferably a single bond, an alkoxy group, an acyloxy group, an acylamino group, an alkyl and arylsulfonylamino group, an alkylthio group, an alkylsulfonyl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, and any hydrogen atom in the carbamoyl group replaced with a single bond. It is a divalent group, more preferably a divalent group in which any hydrogen atom in a single bond, acyloxy group, alkylsulfonyl group, acyl group or alkoxycarbonyl group is replaced with a single bond.

1〜R13がアルコール性水酸基を含む置換基である場合、含まれる炭素数は好ましくは2〜10個であり、更に好ましくは2〜6個であり、特に好ましくは2〜4個である。
1〜R13としてのアルコール性水酸基を含む置換基は、アルコール性水酸基を2つ以上有しても良い。R1〜R13としてのアルコール性水酸基を含む置換基の有するアルコール性水酸基の数としては1個から6個であり、好ましくは1個から3個が好ましく、更に好ましくは1個であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物の有するアルコール性水酸基の数は、R1〜R13すべてあわせて1個から10個であり、好ましくは1個から6個であり、更に好ましくは1個から3個である。
When R 1 to R 13 are substituents containing an alcoholic hydroxyl group, the number of carbon atoms contained is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, and particularly preferably 2 to 4. .
The substituent containing an alcoholic hydroxyl group as R 1 to R 13 may have two or more alcoholic hydroxyl groups. The number of alcoholic hydroxyl groups having a substituent containing an alcoholic hydroxyl group as R 1 to R 13 is 1 to 6, preferably 1 to 3, and more preferably 1. preferable.
The number of alcoholic hydroxyl groups of the compound represented by the general formula (I) is 1 to 10 in total, preferably 1 to 6, more preferably 1 in total for R 1 to R 13. It is three from.

1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は各々独立に水素原子又は置換基であり、置換基としては、いかなるものでも良く、特に制限は無いが、例えば、ハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、複素環基(ヘテロ環基と言っても良い)、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基(−B(OH)2)、ホスファト基(−OPO(OH)2)、スルファト基(−OSO3H)、その他の公知の置換基、が例として挙げられる。 When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a substituent, and any substituent may be used without any particular limitation. Atoms, alkyl groups (including cycloalkyl groups, bicycloalkyl groups, and tricycloalkyl groups), alkenyl groups (including cycloalkenyl groups and bicycloalkenyl groups), alkynyl groups, aryl groups, and heterocyclic groups (referred to as heterocyclic groups) Cyano group, nitro group, carboxyl group, alkoxy group, aryloxy group, silyloxy group, heterocyclic oxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, alkoxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, amino group ( Anilino group), ammonio group, acylamino group, aminocarbonylamino Group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, heterocyclic thio group, sulfamoyl group, sulfo group, alkyl and arylsulfinyl Groups, alkyl and arylsulfonyl groups, acyl groups, aryloxycarbonyl groups, alkoxycarbonyl groups, carbamoyl groups, aryl and heterocyclic azo groups, imide groups, phosphino groups, phosphinyl groups, phosphinyloxy groups, phosphinylamino groups , Phosphono group, silyl group, hydrazino group, ureido group, boronic acid group (—B (OH) 2 ), phosphato group (—OPO (OH) 2 ), sulfato group (—OSO 3 H), and other known substitutions The group is given as an example.

また、R1〜R13のうちの隣接する2つが共同して環(芳香族、又は非芳香族の炭化水素環、又は複素環。これらは、更に組み合わされて多環縮合環を形成することができる。例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、フェナジン環、が挙げられる。)を形成することもできる。 Further, two adjacent R 1 to R 13 may be combined to form a ring (aromatic or non-aromatic hydrocarbon ring or heterocyclic ring. These may be further combined to form a polycyclic fused ring. For example, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, triphenylene ring, naphthacene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, pyrazine Ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, Phenanthridine ring, acridine ring, phena Tororin ring, thianthrene ring, chromene ring, xanthene ring, phenoxathiin ring, a phenothiazine ring and a phenazine ring.) May also be formed.

1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は好ましくは水素原子又はハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、シリル基、ウレイド基である。 When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are preferably a hydrogen atom or a halogen atom, an alkyl group (including a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, and a tricycloalkyl group), an alkenyl group ( Cycloalkenyl group, bicycloalkenyl group), alkynyl group, aryl group, cyano group, carboxyl group, alkoxy group, aryloxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group, Aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, alkylthio group, arylthio group, sulfamoyl group, alkyl and arylsulfonyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group A carbamoyl group, an imido group, a silyl group, a ureido group.

1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は更に好ましくは水素原子又はハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、シアノ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基である。
更に、R1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は特に好ましくは水素原子又はアルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基を含む)、ハロゲン原子、アルコキシ基である。
When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are more preferably a hydrogen atom or a halogen atom, an alkyl group (including a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group, and a tricycloalkyl group), a cyano group. , Alkoxy group, acyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, alkylthio group, sulfamoyl group, alkyl and arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group and carbamoyl group.
Further, when R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group (including a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group and a tricycloalkyl group), a halogen atom, An alkoxy group;

一般式(I)中、R1〜R13のうち少なくとも1つはアルコール性水酸基を含み、好ましくは、R9〜R13のうち少なくとも1つがアルコール性水酸基を含む。 In general formula (I), at least one of R 1 to R 13 contains an alcoholic hydroxyl group, and preferably at least one of R 9 to R 13 contains an alcoholic hydroxyl group.

Zは単結合又は2価の連結基を表し、2価の連結基としては例えば、アルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミド基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、ジスルフィド基、アシル基、アルキルスルホニル基、−CH=CH−、−C≡C−、アミノカルボニルアミノ基、アミノスルホニルアミノ基、等であり、置換基を有しても良い。これらの置換基としては上のR1〜R13に示した置換基と同様である。Zとして好ましくは単結合、アルキレン基、アリーレン基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、−CH=CH−、−C≡C−、アミノカルボニルアミノ基、アミノスルホニルアミノ基など電子求引性を持たない置換基であり、更に好ましくは単結合、エーテル基、チオエーテル基であり、特に好ましくは単結合である。 Z represents a single bond or a divalent linking group, and examples of the divalent linking group include an alkylene group, an arylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a carbonyloxy group, a carbonylamino group, a sulfonylamide group, an ether group, and a thioether. Group, amino group, disulfide group, acyl group, alkylsulfonyl group, —CH═CH—, —C≡C—, aminocarbonylamino group, aminosulfonylamino group, etc., which may have a substituent. These substituents are the same as the substituents shown for R 1 to R 13 above. Z preferably has a single bond, alkylene group, arylene group, ether group, thioether group, amino group, —CH═CH—, —C≡C—, aminocarbonylamino group, aminosulfonylamino group, etc. A substituent, more preferably a single bond, an ether group or a thioether group, particularly preferably a single bond.

一般式(I)で表される化合物は、対アニオンX-を有する。アニオンとしては、有機アニオンが望ましい。有機アニオンとは炭素原子を少なくとも1つ含有するアニオンを表す。更に、有機アニオンとしては非求核性アニオンであることが好ましい。非求核性アニオンとは、求核反応を起こす能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。
非求核性アニオンとしては、例えば、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等を挙げることができる。
非求核性スルホン酸アニオンとしては、例えば、アルキルスルホン酸アニオン、アリールスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオンなどが挙げられる。非求核性カルボン酸アニオンとしては、例えば、アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオンなどが挙げられる。
The compound represented by the general formula (I) has a counter anion X . As an anion, an organic anion is desirable. An organic anion represents an anion containing at least one carbon atom. Furthermore, the organic anion is preferably a non-nucleophilic anion. A non-nucleophilic anion is an anion that has an extremely low ability to cause a nucleophilic reaction, and is an anion that can suppress degradation over time due to an intramolecular nucleophilic reaction.
Examples of the non-nucleophilic anion include a sulfonate anion, a carboxylate anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, and a tris (alkylsulfonyl) methyl anion.
Examples of the non-nucleophilic sulfonate anion include an alkyl sulfonate anion, an aryl sulfonate anion, and a camphor sulfonate anion. Examples of the non-nucleophilic carboxylate anion include an alkylcarboxylate anion, an arylcarboxylate anion, and an aralkylcarboxylate anion.

アルキルスルホン酸アニオンにおけるアルキル部位はアルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボロニル基等を挙げることができる。
アリールスルホン酸アニオンにおけるアリール基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。
上記アルキルスルホン酸アニオン及びアリールスルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基として更にアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。
The alkyl moiety in the alkyl sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, and preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group. Group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group Tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, boronyl group and the like.
The aryl group in the aryl sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the alkyl sulfonate anion and aryl sulfonate anion include, for example, a nitro group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), carboxyl group, Hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably 1 to 5 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably May include 2 to 7 carbon atoms, an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 7 carbon atoms), and the like. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.

アルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル部位としては、アルキルスルホン酸アニオンおけると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができる。アリールカルボン酸アニオンにおけるアリール基としては、アリールスルホン酸アニオンおけると同様のアリール基を挙げることができる。アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基、ナフチルメチル基等を挙げることができる。   Examples of the alkyl moiety in the alkylcarboxylate anion include the same alkyl group and cycloalkyl group as in the alkylsulfonate anion. Examples of the aryl group in the arylcarboxylate anion include the same aryl groups as in the arylsulfonate anion. The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and a naphthylmethyl group.

上記アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の置換基としては、例えば、アリールスルホン酸アニオンにおけると同様のハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができる。
ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
その他の非求核性アニオンとしては、例えば、弗素化燐、弗素化硼素、弗素化アンチモン等を挙げることができる。
Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group substituent in the alkylcarboxylate anion, arylcarboxylate anion and aralkylcarboxylate anion include, for example, the same halogen atom, alkyl group as in the arylsulfonate anion, A cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. can be mentioned. Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.
The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. Examples of the substituent for these alkyl groups include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, and an alkylthio group.
Examples of other non-nucleophilic anions include fluorinated phosphorus, fluorinated boron, and fluorinated antimony.

一般式(I)で表される化合物の対アニオンX-としてはスルホン酸アニオンが好ましく、更に好ましくはアリールスルホン酸アニオンであることが好ましい。
対アニオンとして具体的には、メタンスルホン酸アニオン、トリフロロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロエタンスルホン酸アニオン、ヘプタフロロプロパンスルホン酸アニオン、パーフロロブタンスルホン酸アニオン、パーフロロヘキサンスルホン酸アニオン、パーフロロオクタンスルホン酸アニオン、ペンタフロロベンゼンスルホン酸アニオン、3,5−ビストリフロロメチルベンゼンスルホ酸アニオン、2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホン酸アニオン、パーフロロエトキシエタンスルホン酸アニオン、2,3,5,6−テトラフロロ−4−ドデシルオキシベンゼンスルホン酸アニオン、p-トルエンスルホン酸アニオン、2,4,6-トリメチルベンゼンスルホン酸アニオンなどが挙げられる。
The counter anion X of the compound represented by the general formula (I) is preferably a sulfonate anion, and more preferably an aryl sulfonate anion.
Specific examples of counter anions include methane sulfonate anion, trifluoromethane sulfonate anion, pentafluoroethane sulfonate anion, heptafluoropropane sulfonate anion, perfluorobutane sulfonate anion, perfluorohexane sulfonate anion, perfluoro. Octane sulfonate anion, pentafluorobenzene sulfonate anion, 3,5-bistrifluoromethylbenzene sulfonate anion, 2,4,6-triisopropylbenzene sulfonate anion, perfluoroethoxyethane sulfonate anion, 2, 3, 5 , 6-tetrafluoro-4-dodecyloxybenzenesulfonate anion, p-toluenesulfonate anion, 2,4,6-trimethylbenzenesulfonate anion, and the like.

一般式(I)で表される化合物の分子量は、200〜2000が好ましく、特に好ましくは400〜1000である。   200-2000 are preferable and, as for the molecular weight of the compound represented by general formula (I), 400-1000 are especially preferable.

一般式(I)で表される化合物は保護基で保護された水酸基を置換基に含むベンゼン誘導体と環状のスルホキシド化合物を縮合させてスルホニウム塩を形成し、水酸基の保護基を脱保護する方法などにより合成することが出来る。   The compound represented by the general formula (I) is a method in which a benzene derivative containing a hydroxyl group protected by a protecting group as a substituent and a cyclic sulfoxide compound are condensed to form a sulfonium salt, and the protecting group of the hydroxyl group is deprotected, etc. Can be synthesized.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

(ただし、図中、Wは2価の連結基であり、Rはアルキレン基、Pは保護基である) (In the figure, W is a divalent linking group, R is an alkylene group, and P is a protecting group.)

スルホニウム化の反応に用いる酸としてはメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、p−エチルベンゼンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸などが挙げられ、用いた酸の共役塩基がスルホニウムのアニオンとなる。スルホニウム化の反応に用いる縮合剤としては酸無水物等が挙げられ、例えばトリフルオロ酢酸無水物、ポリリン酸、メタンスルホン酸無水物、トリフルオロメタンスルホン酸無水物、p−トルエンスルホン酸無水物、ノナフルオロブタンスルホン酸無水物、テトラフルオロスクシン酸無水物、ヘキサフルオログルタル酸無水物、クロロジフルオロ酢酸無水物、ペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロブタン酸無水物など強酸の無水物が挙げられる。
水酸基の保護基Pとしてはエーテルやエステル等が挙げられ、例えば、メチルエーテル、アリールエーテル、ベンジルエーテル、酢酸エステル、安息香酸エステル、炭酸エステル等が挙げられる。
対アニオンX-はイオン交換樹脂に通し、目的のアニオンの共役酸を添加することにより、所望のアニオンに変換することが出来る。
Examples of acids used for the reaction of sulfoniumation include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, pentanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, p-ethylbenzenesulfonic acid, Nonafluorobutanesulfonic acid and the like can be mentioned, and the conjugate base of the acid used becomes the anion of sulfonium. Examples of the condensing agent used in the sulfoniumation reaction include acid anhydrides, such as trifluoroacetic acid anhydride, polyphosphoric acid, methanesulfonic acid anhydride, trifluoromethanesulfonic acid anhydride, p-toluenesulfonic acid anhydride, nona. Examples include strong acid anhydrides such as fluorobutanesulfonic anhydride, tetrafluorosuccinic anhydride, hexafluoroglutaric anhydride, chlorodifluoroacetic anhydride, pentafluoropropionic anhydride, heptafluorobutanoic anhydride.
Examples of the hydroxyl-protecting group P include ethers and esters, and examples include methyl ether, aryl ether, benzyl ether, acetic acid ester, benzoic acid ester, and carbonic acid ester.
The counter anion X can be converted into a desired anion by passing through an ion exchange resin and adding a conjugate acid of the target anion.

以下に、一般式(I)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Although the specific example of a compound represented by general formula (I) below is shown, it is not limited to these.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

Figure 0005393325
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酸発生剤は、1種類単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において、酸発生剤の含有量は、EUV、X線、又は電子線によるパターニングに使用する場合、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対して、好ましくは10〜50質量%であり、より好ましくは20〜40質量%である。
An acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
In the present invention, the content of the acid generator is preferably 10 to 50% by mass with respect to the total solid content of the positive resist composition when used for patterning by EUV, X-ray or electron beam, More preferably, it is 20-40 mass%.

ArFやKrF露光では、ポジ型レジスト組成物に入射した光エネルギー光酸発生剤が吸収し、励起状態になった光酸発生剤が分解して酸を発生する。したがって、入射光の吸収率は光酸発生剤の分子吸光係数や光酸発生剤の濃度で決まることになる、一方、パターン形状の観点では、ポジ型レジスト組成物の光吸収率が高くなって透過率が約7割を下回るようになるとレジストパターン形状が悪化することが知られているため、おのずから光酸発生剤の濃度には制約があった。
これに対して、EUV或いは電子線露光においては、入射1光子あるいは1電子あたりのエネルギーが従来のArFやKrF露光などと比べて非常に高く、そのエネルギーの吸収率はポジ型レジスト組成物の化学構造にほとんど依存しないため、透過率からの光酸発生剤濃度の制約はないと考えられる。
一方、光酸発生剤濃度が高まると光酸発生剤同士の凝集が起こり、酸発生効率の低下や安定性の劣化が生じることが分かってきた。本発明では従来のArFやKrF用のポジ型レジスト組成物では透過率や光酸発生剤の凝集が問題となり実質上使用できなかった高濃度の光酸発生剤でも固形分濃度を最適化することにより有効に使用できることを見出した。これは、まったく予想外の効果であったが、レジスト液の状態で光酸発生剤の濃度を適切に保つこと(この点は、後述する「全固形分濃度」に関係する)により、レジスト膜にした後も安定な分散状態が保たれるようになったものと考えられる。
In ArF or KrF exposure, the photoenergy photoacid generator incident on the positive resist composition is absorbed, and the photoacid generator in an excited state is decomposed to generate an acid. Accordingly, the absorption rate of incident light is determined by the molecular extinction coefficient of the photoacid generator and the concentration of the photoacid generator. On the other hand, from the viewpoint of pattern shape, the light absorption rate of the positive resist composition is increased. Since the resist pattern shape is known to deteriorate when the transmittance falls below about 70%, the concentration of the photoacid generator is naturally limited.
In contrast, in EUV or electron beam exposure, the energy per incident photon or electron is very high compared to conventional ArF or KrF exposure, and the absorption rate of the energy is the chemistry of positive resist compositions. Since it hardly depends on the structure, it is considered that there is no restriction on the photoacid generator concentration from the transmittance.
On the other hand, it has been found that when the photoacid generator concentration is increased, the photoacid generators aggregate with each other, resulting in a decrease in acid generation efficiency and deterioration in stability. According to the present invention, the solid content concentration is optimized even with a high concentration photoacid generator that cannot be used practically because the transmittance and aggregation of the photoacid generator are problematic in conventional ArF and KrF positive resist compositions. It was found that it can be used more effectively. Although this was a completely unexpected effect, the resist film was maintained by maintaining an appropriate concentration of the photoacid generator in the state of the resist solution (this point relates to the “total solid content concentration” described later). It is considered that a stable dispersed state has been maintained even after it has been made.

(C)有機塩基性化合物
本発明のポジ型レジスト組成物は、(C)有機塩基性化合物を含有することができる。(C)有機塩基性化合物を組み合わせることで、より本件の効果を高めることができる。
本発明で用いる有機塩基性化合物は、フェノールよりも塩基性の強い有機塩基性化合物が好ましい。
(C) Organic Basic Compound The positive resist composition of the present invention can contain (C) an organic basic compound. (C) By combining an organic basic compound, the effect of the present case can be further enhanced.
The organic basic compound used in the present invention is preferably an organic basic compound having a stronger basicity than phenol.

好ましい有機塩基性化合物は、好ましい化学的環境として、下記式(A)〜(E)の構造を有する化合物である。式(B)〜(E)は、環構造の一部であってもよい。   Preferred organic basic compounds are compounds having structures of the following formulas (A) to (E) as a preferred chemical environment. Formulas (B) to (E) may be part of a ring structure.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(A)に於いて、
250、R251及びR252は、各々独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル、炭素数3〜20のシクロアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であり、ここでR250とR251は互いに結合して環を形成してもよい。これらは置換基を有していてもよく、置換基を有するアルキル基及びシクロアルキル基としては、炭素数1〜20のアミノアルキル基又は炭素数3〜20のアミノシクロアルキル基、炭素数1〜20のヒドロキシアルキル基又は炭素数3〜20のヒドロキシシクロアルキル基が好ましい。また、これらはアルキル鎖中に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでも良い。
In general formula (A),
R 250 , R 251 and R 252 are each independently a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 20 carbons, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbons or an aryl group having 6 to 20 carbons, wherein R 250 And R 251 may combine with each other to form a ring. These may have a substituent. Examples of the alkyl group and cycloalkyl group having a substituent include an aminoalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aminocycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. A 20 hydroxyalkyl group or a C 3-20 hydroxycycloalkyl group is preferred. These may contain an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom in the alkyl chain.

一般式(E)に於いて、
253、R254、R255及びR256は、各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数3〜6のシクロアルキル基を示す。
In general formula (E),
R 253 , R 254 , R 255 and R 256 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms.

有機塩基性化合物として、スルホン酸エステル基を有するアミン化合物、スルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物を使用することができる。
スルホン酸エステル基を有するアミン化合物、スルホン酸エステル基を有するアンモニウム塩化合物に於ける、スルホン酸エステル基としては、アルキルスルホン酸エステル、シクロアルキル基スルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステルのいずれであっても良く、アルキルスルホン酸エステルの場合にアルキル基は炭素数1〜20、シクロアルキルスルホン酸エステルの場合にシクロアルキル基は炭素数3〜20、アリールスルホン酸エステルの場合にアリール基は炭素数6〜12が好ましい。アルキルスルホン酸エステル、シクロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステルは置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基が好ましい。
As the organic basic compound, an amine compound having a sulfonate group and an ammonium salt compound having a sulfonate group can be used.
In the amine compound having a sulfonic acid ester group and the ammonium salt compound having a sulfonic acid ester group, the sulfonic acid ester group may be any of alkyl sulfonic acid ester, cycloalkyl group sulfonic acid ester, and aryl sulfonic acid ester. In the case of an alkyl sulfonate ester, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, in the case of a cycloalkyl sulfonate ester, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms, and in the case of an aryl sulfonate ester, the aryl group has 6 carbon atoms. ~ 12 are preferred. Alkyl sulfonic acid ester, cycloalkyl sulfonic acid ester, and aryl sulfonic acid ester may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, and a sulfonic acid. An ester group is preferred.

スルホン酸エステル基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン基を有することが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CHCHO−)若しくはオキシプロピレン基(−CH(CH)CHO−若しくは−CHCHCHO−)が好ましく、更に好ましくはオキシエチレン基である。 It is preferable to have at least one oxyalkylene group between the sulfonate group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is 1 or more, preferably 3 to 9, more preferably 4 to 6 in the molecule. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

好ましい有機塩基性化合物として、イミダゾール構造、ジアザビシクロ構造、オニウムヒドロキシド構造、オニウムカルボキシレート構造、トリアルキルアミン構造、アニリン構造又はピリジン構造を有する化合物、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体、水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体等を挙げることができる。   Preferred organic basic compounds include compounds having an imidazole structure, diazabicyclo structure, onium hydroxide structure, onium carboxylate structure, trialkylamine structure, aniline structure or pyridine structure, alkylamine derivatives having hydroxyl groups and / or ether bonds, hydroxyl groups And / or aniline derivatives having an ether bond.

イミダゾール構造を有する化合物としては、イミダゾール、2、4、5−トリフェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール等があげられる。
ジアザビシクロ構造を有する化合物としては、1、4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1、5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノナ−5−エン、1、8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ−7−エンなどがあげられる。
オニウムヒドロキシド構造を有する化合物としては、トリアリールスルホニウムヒドロキシド、フェナシルスルホニウムヒドロキシド、2−オキソアルキル基を有するスルホニウムヒドロキシド、具体的にはトリフェニルスルホニウムヒドロキシド、トリス(t−ブチルフェニル)スルホニウムヒドロキシド、ビス(t−ブチルフェニル)ヨードニウムヒドロキシド、フェナシルチオフェニウムヒドロキシド、2−オキソプロピルチオフェニウムヒドロキシドなどがあげられる。
オニウムカルボキシレート構造を有する化合物としては、オニウムヒドロキシド構造を有する化合物のアニオン部がカルボキシレートになったものであり、例えば、アセテート、アダマンタン−1−カルボキシレート、パーフロロアルキルカルボキシレート等があげられる。
トリアルキルアミン構造を有する化合物としては、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン、トリ(n−ドデシル)アミン、ジシクロメチルアミン、ジシクロエチルアミン等を挙げることができる。
アニリン化合物としては、2,6−ジイソプロピルアニリン、N,N−ジメチルアニリン等を挙げることができる。
水酸基及び/又はエーテル結合を有するアルキルアミン誘導体としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン等を挙げることができる。
水酸基及び/又はエーテル結合を有するアニリン誘導体としては、N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アニリン等を挙げることができる。
Examples of the compound having an imidazole structure include imidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, benzimidazole, and the like.
Examples of the compound having a diazabicyclo structure include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene, and 1,8-diazabicyclo [5,4. 0] undec-7-ene and the like.
Examples of the compound having an onium hydroxide structure include triarylsulfonium hydroxide, phenacylsulfonium hydroxide, sulfonium hydroxide having a 2-oxoalkyl group, specifically, triphenylsulfonium hydroxide, tris (t-butylphenyl) Examples thereof include sulfonium hydroxide, bis (t-butylphenyl) iodonium hydroxide, phenacylthiophenium hydroxide, and 2-oxopropylthiophenium hydroxide.
As the compound having an onium carboxylate structure, the anion portion of the compound having an onium hydroxide structure is converted to a carboxylate, and examples thereof include acetate, adamantane-1-carboxylate, and perfluoroalkylcarboxylate. .
Examples of the compound having a trialkylamine structure include tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, tri (n-dodecyl) amine, dicyclomethylamine, and dicycloethylamine.
Examples of aniline compounds include 2,6-diisopropylaniline and N, N-dimethylaniline.
Examples of the alkylamine derivative having a hydroxyl group and / or an ether bond include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and tris (methoxyethoxyethyl) amine.
Examples of aniline derivatives having a hydroxyl group and / or an ether bond include N, N-bis (hydroxyethyl) aniline.

有機塩基性化合物として、更に、フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物を挙げることができる。   Examples of the organic basic compound further include an amine compound having a phenoxy group and an ammonium salt compound having a phenoxy group.

アミン化合物は、1級、2級、3級のアミン化合物を使用することができ、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合しているアミン化合物が好ましい。アミン化合物は、3級アミン化合物であることがより好ましい。アミン化合物は、少なくとも1つのアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)が窒素原子に結合していれば、アルキル基の他に、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜12)が窒素原子に結合していてもよい。アミン化合物は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CHCHO−)若しくはオキシプロピレン基(−CH(CH)CHO−若しくは−CHCHCHO−)が好ましく、更に好ましくはオキシエチレン基である。 As the amine compound, a primary, secondary or tertiary amine compound can be used, and an amine compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. The amine compound is more preferably a tertiary amine compound. As long as at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the amine compound has an cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms). Preferably C6-C12) may be bonded to a nitrogen atom. The amine compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is 1 or more, preferably 3 to 9, more preferably 4 to 6 in the molecule. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

アンモニウム塩化合物は、1級、2級、3級、4級のアンモニウム塩化合物を使用することができ、少なくとも1つのアルキル基が窒素原子に結合しているアンモニウム塩化合物が好ましい。アンモニウム塩化合物は、少なくとも1つのアルキル基(好ましくは炭素数1〜20)が窒素原子に結合していれば、アルキル基の他に、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜20)又はアリール基(好ましくは炭素数6〜12)が窒素原子に結合していてもよい。アンモニウム塩化合物は、アルキル鎖中に、酸素原子を有し、オキシアルキレン基が形成されていることが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CHCHO−)若しくはオキシプロピレン基(−CH(CH)CHO−若しくはCHCHCHO−)が好ましく、更に好ましくはオキシエチレン基である。
アンモニウム塩化合物のアニオンとしては、ハロゲン原子、スルホネート、ボレート、フォスフェート等が挙げられるが、中でもハロゲン原子、スルホネートが好ましい。ハロゲン原子としてはクロライド、ブロマイド、アイオダイドが特に好ましく、スルホネートとしては、炭素数1〜20の有機スルホネートが特に好ましい。有機スルホネートとしては、炭素数1〜20のアルキルスルホネート、アリールスルホネートが挙げられる。アルキルスルホネートのアルキル基は置換基を有していてもよく、置換基としては例えばフッ素、塩素、臭素、アルコキシ基、アシル基、アリール基等が挙げられる。アルキルスルホネートとして、具体的にはメタンスルホネート、エタンスルホネート、ブタンスルホネート、ヘキサンスルホネート、オクタンスルホネート、ベンジルスルホネート、トリフルオロメタンスルホネート、ペンタフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等が挙げられる。アリールスルホネートのアリール基としてはベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環が挙げられる。ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環は置換基を有していてもよく、置換基としては炭素数1〜6の直鎖若しくは分岐アルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましい。直鎖若しくは分岐アルキル基、シクロアルキル基として、具体的にはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル等が挙げられる。他の置換基としては炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、アシル基、アシロキシ基等が挙げられる。
As the ammonium salt compound, a primary, secondary, tertiary, or quaternary ammonium salt compound can be used, and an ammonium salt compound in which at least one alkyl group is bonded to a nitrogen atom is preferable. As long as at least one alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms) is bonded to a nitrogen atom, the ammonium salt compound has a cycloalkyl group (preferably having 3 to 20 carbon atoms) or an aryl group in addition to the alkyl group. (Preferably having 6 to 12 carbon atoms) may be bonded to a nitrogen atom. The ammonium salt compound preferably has an oxygen atom in the alkyl chain and an oxyalkylene group is formed. The number of oxyalkylene groups is 1 or more, preferably 3 to 9, more preferably 4 to 6 in the molecule. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and oxyethylene is more preferable. It is a group.
Examples of the anion of the ammonium salt compound include halogen atoms, sulfonates, borates, and phosphates. Among them, halogen atoms and sulfonates are preferable. As the halogen atom, chloride, bromide, and iodide are particularly preferable. As the sulfonate, an organic sulfonate having 1 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Examples of the organic sulfonate include alkyl sulfonates having 1 to 20 carbon atoms and aryl sulfonates. The alkyl group of the alkyl sulfonate may have a substituent, and examples of the substituent include fluorine, chlorine, bromine, alkoxy groups, acyl groups, and aryl groups. Specific examples of the alkyl sulfonate include methane sulfonate, ethane sulfonate, butane sulfonate, hexane sulfonate, octane sulfonate, benzyl sulfonate, trifluoromethane sulfonate, pentafluoroethane sulfonate, and nonafluorobutane sulfonate. Examples of the aryl group of the aryl sulfonate include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. The benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring may have a substituent, and the substituent is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of the linear or branched alkyl group and cycloalkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, n-hexyl, cyclohexyl and the like. Examples of the other substituent include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, cyano, nitro, an acyl group, and an acyloxy group.

フェノキシ基を有するアミン化合物、フェノキシ基を有するアンモニウム塩化合物とは、アミン化合物又はアンモニウム塩化合物のアルキル基の窒素原子と反対側の末端にフェノキシ基を有するものである。フェノキシ基は、置換基を有していてもよい。フェノキシ基の置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。置換基の置換位は、2〜6位のいずれであってもよい。置換基の数は、1〜5の範囲で何れであってもよい。   The amine compound having a phenoxy group and the ammonium salt compound having a phenoxy group are those having a phenoxy group at the terminal opposite to the nitrogen atom of the alkyl group of the amine compound or ammonium salt compound. The phenoxy group may have a substituent. Examples of the substituent of the phenoxy group include an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, a sulfonic acid ester group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, and an aryloxy group. Etc. The substitution position of the substituent may be any of the 2-6 positions. The number of substituents may be any in the range of 1 to 5.

フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン基を有することが好ましい。オキシアルキレン基の数は、分子内に1つ以上、好ましくは3〜9個、更に好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン基の中でもオキシエチレン基(−CHCHO−)若しくはオキシプロピレン基(−CH(CH)CHO−若しくは−CHCHCHO−)が好ましく、更に好ましくはオキシエチレン基である。 It is preferable to have at least one oxyalkylene group between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene groups is 1 or more, preferably 3 to 9, more preferably 4 to 6 in the molecule. Among the oxyalkylene groups, an oxyethylene group (—CH 2 CH 2 O—) or an oxypropylene group (—CH (CH 3 ) CH 2 O— or —CH 2 CH 2 CH 2 O—) is preferable, and more preferably oxy Ethylene group.

また、テトラアルキルアンモニウム塩型の含窒素塩基性化合物も用いることができる。これらの中では、特に炭素数1〜8のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド等)が好ましい。これらの含窒素塩基性化合物は、単独であるいは2種以上一緒に用いられる。   A tetraalkylammonium salt type nitrogen-containing basic compound can also be used. Of these, tetraalkylammonium hydroxide having 1 to 8 carbon atoms (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide, etc.) is particularly preferable. These nitrogen-containing basic compounds are used alone or in combination of two or more.

本発明のポジ型レジスト組成物には、下記一般式(C3)又は(C4)で表される有機塩基性化合物を含有することが好ましい。   The positive resist composition of the present invention preferably contains an organic basic compound represented by the following general formula (C3) or (C4).

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(C3)に於いて、
Sa、Sb、Scは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。SaとSbとは、互いに結合して環を形成してもよい。
In general formula (C3),
Sa, Sb and Sc each independently represent an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group. Sa and Sb may be bonded to each other to form a ring.

一般式(C3)で表される有機塩基性化合物として、より好ましくは、トリ(n−ブチル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン、トリ(n−ドデシル)アミン、ジシクロメチルアミン、ジシクロエチルアミンである。   As the organic basic compound represented by the general formula (C3), tri (n-butyl) amine, tri (n-octyl) amine, tri (n-dodecyl) amine, dicyclomethylamine, dicyclo Ethylamine.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

一般式(C4)に於いて、
Sd、Se、Sf、Sgは、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
In general formula (C4),
Sd, Se, Sf and Sg each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.

一般式(C4)で表される有機塩基性化合物として、より好ましくは、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドであり、更に好ましくはテトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド、テトラ-(n-オクチル)アンモニウムヒドロキシドである。   As the organic basic compound represented by the general formula (C4), tetraalkylammonium hydroxide is more preferable, and tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide and tetra- (n-octyl) ammonium hydroxy are more preferable. It is.

これらの有機塩基性化合物は、単独であるいは2種以上で用いられる。
有機塩基性化合物の分子量は、100〜1000であることが好ましく、より好ましくは100〜800、更に好ましくは150〜800である。
KrFエキシマレーザーによるパターニングに使用する場合、有機塩基性化合物の含有量は、ポジ型レジスト組成物の固形分を基準として、通常、0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。
EUV、X線、又は電子線によるパターニングに使用する場合、有機塩基性化合物の含有量は、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対して、1.0〜8.0質量%であることが好ましく、より好ましくは1.5〜5.0質量%、更に好ましくは2.0〜4.0質量%である。
These organic basic compounds are used alone or in combination of two or more.
The molecular weight of the organic basic compound is preferably 100 to 1000, more preferably 100 to 800, and still more preferably 150 to 800.
When used for patterning with a KrF excimer laser, the content of the organic basic compound is usually 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass, based on the solid content of the positive resist composition. It is.
When used for patterning by EUV, X-ray or electron beam, the content of the organic basic compound is 1.0 to 8.0% by mass with respect to the total solid content of the positive resist composition. More preferably, it is 1.5-5.0 mass%, More preferably, it is 2.0-4.0 mass%.

酸発生剤と有機塩基性化合物の組成物中の使用割合は、酸発生剤/有機塩基性化合物(モル比)=1.0〜300であることが好ましい。即ち、感度、解像度の点からモル比が1.0以上が好ましく、露光後加熱処理までの経時でのレジストパターンの太りによる解像度の低下抑制の点から300以下が好ましい。酸発生剤/有機塩基性化合物(モル比)は、より好ましくは1.5〜200、更に好ましくは2.0〜150である。   The use ratio of the acid generator and the organic basic compound in the composition is preferably acid generator / organic basic compound (molar ratio) = 1.0 to 300. That is, the molar ratio is preferably 1.0 or more from the viewpoints of sensitivity and resolution, and is preferably 300 or less from the viewpoint of suppressing the reduction in resolution due to the thickening of the resist pattern over time until post-exposure heat treatment. The acid generator / organic basic compound (molar ratio) is more preferably 1.5 to 200, still more preferably 2.0 to 150.

固形分濃度及び(D)溶剤
本発明のポジ型レジスト組成物は、上記の成分を溶剤に溶解して、調製する。
ポジ型レジスト組成物中の全固形分濃度は、塗布膜厚の設定値により異なるが、好ましくは2.0〜25.0質量%、更に好ましくは4.0〜10.0質量%である。
Solid Concentration and (D) Solvent The positive resist composition of the present invention is prepared by dissolving the above components in a solvent.
The total solid concentration in the positive resist composition varies depending on the set value of the coating film thickness, but is preferably 2.0 to 25.0 mass%, more preferably 4.0 to 10.0 mass%.

ポジ型レジスト組成物の調製のための溶剤としては、エチレンジクロライド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等などの有機溶剤が好ましく、更に好ましくは、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルであり、特に好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルである。
溶剤は、1種単独でも2種以上を混合した混合溶剤であってもよい。
全溶剤量のうち、プロピレングリコールモノメチルエーテルを50質量%以上含有することが特に好ましく、50〜80質量%含有することが最も好ましい。プロピレングリコールモノメチルエーテルと併用する溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、乳酸エチルが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが最も好ましい。
Solvents for the preparation of the positive resist composition include ethylene dichloride, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, methyl ethyl ketone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, Ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc. Solvents are preferred, more preferably cyclohexanone, .gamma.-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, and particularly preferably propylene glycol monomethyl ether.
The solvent may be a single solvent or a mixed solvent in which two or more are mixed.
Of the total amount of solvent, it is particularly preferable to contain 50% by mass or more of propylene glycol monomethyl ether, most preferably 50 to 80% by mass. As the solvent used in combination with propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone and ethyl lactate are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate is most preferable.

本発明のポジ型レジスト組成物には、上記成分のほかに、以下のような成分を含有してもよい。   The positive resist composition of the present invention may contain the following components in addition to the above components.

(E)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤
本発明のポジ型レジスト組成物は、更に、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤及びシリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤)のいずれか、あるいは2種以上を含有することが好ましい。
(E) Fluorine-based and / or silicon-based surfactant The positive resist composition of the present invention further comprises a fluorine-based and / or silicon-based surfactant (fluorine-based surfactant and silicon-based surfactant, fluorine atom Or a surfactant containing both silicon atoms), or preferably two or more.

本発明のポジ型レジスト組成物がフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤とを含有することにより、良好な感度及び解像度で、密着性及び現像欠陥の少ないレジストパターンを与えることが可能となる。   When the positive resist composition of the present invention contains fluorine and / or a silicon-based surfactant, it is possible to provide a resist pattern with low adhesion and development defects with good sensitivity and resolution.

これらのフッ素及び/又はシリコン系界面活性剤として、例えば特開昭62−36663号公報、特開昭61−226746号公報、特開昭61−226745号公報、特開昭62−170950号公報、特開昭63−34540号公報、特開平7−230165号公報、特開平8−62834号公報、特開平9−54432号公報、特開平9−5988号公報、特開2002−277862号公報、米国特許第5405720号明細書、同5360692号明細書、同5529881号明細書、同5296330号明細書、同5436098号明細書、同5576143号明細書、同5294511号明細書、同5824451号明細書記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の界面活性剤をそのまま用いることもできる。   Examples of these fluorine and / or silicon surfactants include, for example, JP-A No. 62-36663, JP-A No. 61-226746, JP-A No. 61-226745, JP-A No. 62-170950, JP 63-34540 A, JP 7-230165 A, JP 8-62834 A, JP 9-54432 A, JP 9-5988 A, JP 2002-277862 A, US Patent Nos. 5,405,720, 5,360,692, 5,529,881, 5,296,330, 5,436,098, 5,576,143, 5,294,511, 5,824,451 Surfactant can be mentioned, The following commercially available surfactant can also be used as it is.

使用できる市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF303、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(大日本インキ化学工業(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(旭硝子(株)製)、トロイゾルS−366(トロイケミカル(株)製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコン系界面活性剤として用いることができる。   Examples of commercially available surfactants that can be used include F-top EF301, EF303 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173, F176, F189, R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Troisol S-366 (Troy Chemical Co., Ltd.), etc. Fluorine type surfactant or silicon type surfactant can be mentioned. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicon-based surfactant.

また、界面活性剤としては、上記に示すような公知のものの他に、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)若しくはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれたフルオロ脂肪族基を有する重合体を用いた界面活性剤を用いることが出来る。フルオロ脂肪族化合物は、特開2002−90991号公報に記載された方法によって合成することが出来る。   In addition to the known surfactants described above, surfactants are derived from fluoroaliphatic compounds produced by the telomerization method (also referred to as the telomer method) or the oligomerization method (also referred to as the oligomer method). A surfactant using a polymer having a fluoroaliphatic group can be used. The fluoroaliphatic compound can be synthesized by the method described in JP-A-2002-90991.

フルオロ脂肪族基を有する重合体としては、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート及び/又は(ポリ(オキシアルキレン))メタクリレートとの共重合体が好ましく、不規則に分布していても、ブロック共重合していてもよい。また、ポリ(オキシアルキレン)基としては、ポリ(オキシエチレン)基、ポリ(オキシプロピレン)基、ポリ(オキシブチレン)基などが挙げられ、また、ポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとオキシエチレンとのブロック連結体)やポリ(オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック連結体)など同じ鎖長内に異なる鎖長のアルキレンを有するようなユニットでもよい。更に、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体は2元共重合体ばかりでなく、異なる2種以上のフルオロ脂肪族基を有するモノマーや、異なる2種以上の(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)などを同時に共重合した3元系以上の共重合体でもよい。   As the polymer having a fluoroaliphatic group, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate and / or (poly (oxyalkylene)) methacrylate is preferable and distributed irregularly. It may be block copolymerized. Examples of the poly (oxyalkylene) group include a poly (oxyethylene) group, a poly (oxypropylene) group, a poly (oxybutylene) group, and the like, and a poly (oxyethylene, oxypropylene, and oxyethylene group). A unit having different chain lengths in the same chain length, such as a block link) or poly (block link of oxyethylene and oxypropylene) may be used. Furthermore, a copolymer of a monomer having a fluoroaliphatic group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate) is not only a binary copolymer but also a monomer having two or more different fluoroaliphatic groups, Further, it may be a ternary or higher copolymer obtained by simultaneously copolymerizing two or more different (poly (oxyalkylene)) acrylates (or methacrylates).

例えば、市販の界面活性剤として、メガファックF178、F−470、F−473、F−475、F−476、F−472(大日本インキ化学工業(株)製)を挙げることができる。更に、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C613基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシアルキレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、C817基を有するアクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシエチレン))アクリレート(又はメタクリレート)と(ポリ(オキシプロピレン))アクリレート(又はメタクリレート)との共重合体、などを挙げることができる。 Examples of commercially available surfactants include Megafac F178, F-470, F-473, F-475, F-476, and F-472 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.). Further, a copolymer of an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxyalkylene)) acrylate (or methacrylate), an acrylate (or methacrylate) having a C 6 F 13 group and (poly (oxy) (Ethylene)) acrylate (or methacrylate) and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) copolymer, acrylate (or methacrylate) and (poly (oxyalkylene)) acrylate having C 8 F 17 groups (or Copolymer of acrylate (or methacrylate), (poly (oxyethylene)) acrylate (or methacrylate), and (poly (oxypropylene)) acrylate (or methacrylate) having a C 8 F 17 group Coalesce, etc. It can be.

フッ素及び/又はシリコン系界面活性剤の使用量は、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対して、好ましくは0.0001〜2質量%、より好ましくは0.001〜1質量%である。   The amount of fluorine and / or silicon surfactant used is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 to 1% by mass, based on the total solid content of the positive resist composition.

(F)酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物
以下、「(F)成分」或いは「溶解阻止化合物」ともいう。
(F)酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物としては、220nm以下の透過性を低下させないため、Proceedingof SPIE,2724,355(1996)に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体の様な、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。
(F) A dissolution inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less that decomposes by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer. Hereinafter, it is also referred to as “component (F)” or “dissolution inhibiting compound”.
(F) As a dissolution-inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less that decomposes by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer, the transmittance of 220 nm or less is not lowered, so Proceedingof SPIE, 2724, 355 (1996). An alicyclic or aliphatic compound containing an acid-decomposable group is preferred, such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in 1.

本発明のポジ型レジスト組成物を、電子線で照射する場合には、フェノール化合物のフェノール性水酸基を酸分解基で置換した構造を含有するものが好ましい。フェノール化合物としてはフェノール骨格を1〜9個含有するものが好ましく、更に好ましくは2〜6個含有するものである。   When the positive resist composition of the present invention is irradiated with an electron beam, it preferably contains a structure in which the phenolic hydroxyl group of the phenol compound is substituted with an acid-decomposable group. The phenol compound preferably contains 1 to 9 phenol skeletons, more preferably 2 to 6 phenol skeletons.

本発明における溶解阻止化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000、更に好ましくは500〜2500である。   The molecular weight of the dissolution inhibiting compound in the present invention is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.

溶解阻止化合物の添加量は、ポジ型レジスト組成物の全固形分に対し、好ましくは3〜50質量%であり、より好ましくは5〜40質量%である。   The addition amount of the dissolution inhibiting compound is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, based on the total solid content of the positive resist composition.

以下に溶解阻止化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the dissolution inhibiting compound are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

その他の添加剤
本発明のポジ型レジスト組成物には、必要に応じて更に染料、可塑剤、上記(E)成分以外の界面活性剤、光増感剤、及び現像液に対する溶解性を促進させる化合物等を含有させることができる。
Other Additives The positive resist composition of the present invention further promotes solubility in dyes, plasticizers, surfactants other than the above component (E), photosensitizers, and developers as necessary. A compound etc. can be contained.

本発明で使用できる現像液に対する溶解促進性化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボキシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子化合物である。カルボキシ基を有する場合は脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。   The dissolution accelerating compound for the developer that can be used in the present invention is a low molecular weight compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. When it has a carboxy group, an alicyclic or aliphatic compound is preferable.

これら溶解促進性化合物の好ましい添加量は、(A)成分の樹脂に対して2〜50質量%であり、更に好ましくは5〜30質量%である。現像残渣抑制、現像時パターン変形防止の点で50質量%以下が好ましい。   The preferable addition amount of these dissolution promoting compounds is 2 to 50% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass with respect to the resin of component (A). 50 mass% or less is preferable at the point of development residue suppression and the pattern deformation prevention at the time of image development.

このような分子量1000以下のフェノール化合物は、例えば、特開平4−122938号、特開平2−28531号、米国特許第4916210号、欧州特許第219294号等に記載の方法を参考にして、当業者において容易に合成することができる。   Such phenolic compounds having a molecular weight of 1000 or less can be obtained by referring to methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, U.S. Pat. No. 4,916,210 and European Patent 219294. Can be easily synthesized.

カルボキシル基を有する脂環族、又は脂肪族化合物の具体例としてはコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸などのステロイド構造を有するカルボン酸誘導体、アダマンタンカルボン酸誘導体、アダマンタンジカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。   Specific examples of alicyclic or aliphatic compounds having a carboxyl group include carboxylic acid derivatives having a steroid structure such as cholic acid, deoxycholic acid, lithocholic acid, adamantane carboxylic acid derivatives, adamantane dicarboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclohexane Examples thereof include, but are not limited to, dicarboxylic acids.

本発明においては、上記(E)フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の他の界面活性剤を加えることもできる。具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタン脂肪族エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル類等のノニオン系界面活性剤を挙げることができる。   In the present invention, a surfactant other than the above (E) fluorine-based and / or silicon-based surfactant may be added. Specifically, nonionic interfaces such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan aliphatic esters, polyoxyethylene sorbitan aliphatic esters, etc. Mention may be made of activators.

これらの界面活性剤は単独で添加してもよいし、また、いくつかの組み合わせで添加することもできる。   These surfactants may be added alone or in some combination.

酸化防止剤
本発明のポジ型レジスト組成物は酸化防止剤を含有することが好ましい。
酸化防止剤とは、有機材料が酸素の存在下で酸化されることを防ぐためのものである。
Antioxidant The positive resist composition of the present invention preferably contains an antioxidant.
The antioxidant is for preventing the organic material from being oxidized in the presence of oxygen.

酸化防止剤としては、一般に使用されているプラスチック等の酸化防止に効果があるものであれば特に限定するものではなく、例えば、フェノール系酸化防止剤、有機酸誘導体からなる酸化防止剤、硫黄含有酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、アミン−アルデヒド縮合物からなる酸化防止剤、アミン−ケトン縮合物からなる酸化防止剤等があげられる。なお、これらの酸化防止剤のうち、ポジ型レジスト組成物の機能を低下させずに本発明の効果を発現させるためには、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤、有機酸誘導体からなる酸化防止剤を用いることが好ましい。   The antioxidant is not particularly limited as long as it is effective in preventing the oxidation of commonly used plastics, for example, a phenolic antioxidant, an antioxidant made of an organic acid derivative, and a sulfur-containing agent. Antioxidants, phosphorus antioxidants, amine antioxidants, antioxidants composed of amine-aldehyde condensates, antioxidants composed of amine-ketone condensates, and the like. Of these antioxidants, in order to achieve the effects of the present invention without deteriorating the function of the positive resist composition, an antioxidant comprising a phenolic antioxidant and an organic acid derivative is used as the antioxidant. It is preferable to use an agent.

ここに、フェノール系酸化防止剤としては、置換フェノール類、例えば、1−オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼン、2,6−ジ−第三−ブチルフェノール、2,6−ジ−第三−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−第三−ブチル−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−第三−ブチルフェノール、ブチル・ヒドロキシアニソール、2−(1−メチルシクロヘキシル)−4,6−ジメチルフェノール、2,4−ジメチル−6−第三−ブチルフェノール、2−メチル−4,6−ジノニルフェノール、2,6−ジ−第三−ブチル−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−第三−ブチル・アニリノ)2,4−ビス・オクチル−チオ−1,3,5−トリアジン、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−第三−ブチル・フェニル)プロピオネート、オクチル化フェノール、アラルキル置換フェノール類、アルキル化−p−クレゾール、ヒンダード・フェノール等があげられ、ビス,トリス,ポリフェノール類、例えば、4,4’−ジヒドロキシ・ジフェニル、メチレン・ビス(ジメチル−4,6−フェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−第三−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−シクロヘキシル・フェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−第三−ブチルフェノール)、4,4’−メチレン−ビス−(2,6−ジ−第三−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(6−アルファメチル−ベンジル−p−クレゾール)、メチレン架橋した多価アルキルフェノール、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−第三−ブチルフェノール)、1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−シクロヘキサン、2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ−(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチル・ジフェニルメタン、アルキル化ビスフェノール、ヒンダード・ビスフェノール、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−第三−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三−ブチルフェニル)ブタン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−第三−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等があげられる。   Here, as the phenolic antioxidant, substituted phenols such as 1-oxy-3-methyl-4-isopropylbenzene, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert- Butyl-4-ethylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-tert-butylphenol, butyl hydroxyanisole, 2- (1-methyl (Cyclohexyl) -4,6-dimethylphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 2-methyl-4,6-dinonylphenol, 2,6-di-tert-butyl-α-dimethylamino- p-cresol, 6- (4-hydroxy-3,5-di-tert-butylanilino) 2,4-bisoctyl-thio-1,3,5-triazine, n-octyl Examples include decyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) propionate, octylated phenol, aralkyl-substituted phenols, alkylated p-cresol, hindered phenol and the like. Bis, tris, polyphenols such as 4,4′-dihydroxy diphenyl, methylene bis (dimethyl-4,6-phenol), 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert. -Butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-cyclohexyl phenol), 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4 '-Methylene-bis- (2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (6-alphamethyl-benzyl-p -Cresol), methylene-bridged polyvalent alkylphenol, 4,4'-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 2,2 ' -Dihydroxy-3,3'-di- (α-methylcyclohexyl) -5,5'-dimethyl diphenylmethane, alkylated bisphenol, hindered bisphenol, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane and the like.

本発明で用いる酸化防止剤の好ましい具体例としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2、2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ブチルヒドロキシアニソール、t−ブチルヒドロキノン、2,4,5−トリヒドロキシブチロフェノン、ノルジヒドログアヤレチック酸、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、没食子酸ラウリル、クエン酸イソプロピルなどが挙げられる。これらのうち2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、t−ブチルヒドロキノンが好ましく、更に2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール又は4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノールがより好ましい。   Preferable specific examples of the antioxidant used in the present invention include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, and 2,2′-methylenebis. (4-methyl-6-tert-butylphenol), butylhydroxyanisole, t-butylhydroquinone, 2,4,5-trihydroxybutyrophenone, nordihydroguaiaretic acid, propyl gallate, octyl gallate, lauryl gallate, And isopropyl citrate. Of these, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, butylhydroxyanisole and t-butylhydroquinone are preferable, and 2,6-di- -T-Butyl-4-methylphenol or 4-hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol is more preferred.

酸化防止剤の含有量は、ポジ型レジスト組成物中に1ppm以上であることが好ましく、5ppm以上であることが更により好ましく、10ppm以上であることが更により好ましく、50ppm以上であることが更により好ましく、100ppm以上であることが更により好ましく、100〜10000ppmであることが特に好ましい。また、複数の酸化防止剤を混合して使用しても良い。   The content of the antioxidant is preferably 1 ppm or more in the positive resist composition, more preferably 5 ppm or more, still more preferably 10 ppm or more, and further preferably 50 ppm or more. More preferably 100 ppm or more, and particularly preferably 100 to 10,000 ppm. A plurality of antioxidants may be mixed and used.

〔8〕パターン形成方法
本発明のポジ型レジスト組成物は、基板など支持体上に塗布され、レジスト膜を形成する。このレジスト膜の膜厚は、0.02〜0.1μmが好ましい。
基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。
[8] Pattern Forming Method The positive resist composition of the present invention is applied on a support such as a substrate to form a resist film. The thickness of the resist film is preferably 0.02 to 0.1 μm.
As a method of coating on the substrate, spin coating is preferable, and the rotation speed is preferably 1000 to 3000 rpm.

例えば、ポジ型レジスト組成物を精密集積回路素子の製造に使用されるような基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆)上にスピナー、コーター等の適当な塗布方法により塗布、乾燥し、レジスト膜を形成する。なお、予め公知の反射防止膜を塗設することもできる。
当該レジスト膜に、KrF、電子線、X線又はEUVなどを照射し、好ましくはベーク(加熱)を行い、現像する。これにより良好なパターンを得ることができる。
For example, a positive resist composition is coated on a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating) used for manufacturing a precision integrated circuit element by an appropriate coating method such as a spinner or a coater, and dried to form a resist film. Form. In addition, a known antireflection film can be applied in advance.
The resist film is irradiated with KrF, electron beam, X-ray, EUV or the like, preferably baked (heated) and developed. Thereby, a good pattern can be obtained.

現像工程では、アルカリ現像液を次のように用いる。ポジ型レジスト組成物のアルカリ現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピヘリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液を使用することができる。
更に、上記アルカリ現像液にアルコール類、界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。
アルカリ現像液のアルカリ濃度は、通常0.1〜20質量%である。
アルカリ現像液のpHは、通常10.0〜15.0である。
In the development step, an alkaline developer is used as follows. Examples of the alkali developer for the positive resist composition include inorganic hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and aqueous ammonia, and primary amines such as ethylamine and n-propylamine. Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine, tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide Alkaline aqueous solutions of cyclic amines such as quaternary ammonium salts such as pyrrole and pihelidine can be used.
Furthermore, alcohols and surfactants can be added in appropriate amounts to the alkaline developer.
The alkali concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass.
The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。尚、実施例5、9〜11、29、35、40及び49は、参考例と読み替えるものとする。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this. In addition, Example 5, 9-11, 29, 35, 40, and 49 shall be read as a reference example.

(合成例1)ポリマー(A−7)の合成 (Synthesis Example 1) Synthesis of polymer (A-7)

Figure 0005393325
Figure 0005393325

4−アセトキシスチレン34.06g(0.21mol)、モノマー(mLA−30−Me)30.00g(0.09mol)、重合開始剤V−601(和光純薬工業(株)製)1.86g(0.0075mol)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート119.58gに溶解した。反応容器中にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート29.89gを入れ、窒素ガス雰囲気下、80℃の系中に2時間かけて滴下した。滴下後、6時間加熱攪拌した後反応溶液を室温まで放冷し、ヘキサン2.5L中に滴下しポリマーを沈殿させ、ろ過した。ヘキサン500mLでろ過した固体のかけ洗いを行ない、ろ過した固体を減圧乾燥して、4−アセトキシスチレン/(LA−30:B2=Me)共重合体を57.65g得た。 4-acetoxystyrene 34.06 g (0.21 mol), monomer (mLA-30-Me) 30.00 g (0.09 mol), polymerization initiator V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1.86 g ( 0.0075 mol) was dissolved in 119.58 g of propylene glycol monomethyl ether acetate. In a reaction vessel, 29.89 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added dropwise into an 80 ° C. system over 2 hours under a nitrogen gas atmosphere. After the dropping, the reaction solution was allowed to cool to room temperature after 6 hours of heating and stirring, and dropped into 2.5 L of hexane to precipitate a polymer, followed by filtration. The solid filtered with 500 mL of hexane was washed, and the filtered solid was dried under reduced pressure to obtain 57.65 g of 4-acetoxystyrene / (LA-30: B 2 = Me) copolymer.

反応容器中に上記で得られた重合体40.00gを、酢酸エチル92mL、メタノール92mLに溶解させた後、ナトリウムメトキシド28%メタノール溶液39.05gを加え3時間攪拌した後、塩酸を加えて酸性とした。酢酸エチル500mLを加え、蒸留水200mLで5回洗浄を行なった。有機層を取り出して濃縮し、メタノール150mLに溶解させ、1.5Lの蒸留水/メタノール=7/3中に滴下しポリマーを沈殿させ、ろ過した。500mLの蒸留水/メタノール=7/3でろ過した固体のかけ洗いを行ない、ろ過した固体を減圧乾燥して、4−ヒドロキシスチレン/(LA−30:B2=Me)共重合体を32.45g得た。GPCによる重量平均分子量はポリスチレン換算値で11000、分子量分散度(Mw/Mn)は1.50であった。 In a reaction vessel, 40.00 g of the polymer obtained above was dissolved in 92 mL of ethyl acetate and 92 mL of methanol, 39.05 g of a 28% methanol solution of sodium methoxide was added and stirred for 3 hours, and hydrochloric acid was added. Acidified. Ethyl acetate 500mL was added and it wash | cleaned 5 times with distilled water 200mL. The organic layer was taken out and concentrated, dissolved in 150 mL of methanol, and dropped into 1.5 L of distilled water / methanol = 7/3 to precipitate a polymer, followed by filtration. The solid filtered with 500 mL of distilled water / methanol = 7/3 was washed, and the filtered solid was dried under reduced pressure to give 4-hydroxystyrene / (LA-30: B 2 = Me) copolymer as 32. 45 g was obtained. The weight average molecular weight by GPC was 11000 in terms of polystyrene, and the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was 1.50.

反応容器中で、上記重合体20.00gをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート300gに溶解し、この溶液を60℃、20mmHgまで減圧して約150gの溶剤を系中に残存している水と共に留去し、20℃まで冷却し、エチルビニルエーテル2.74g、p−トルエンスルホン酸5.6mgを添加し、室温にて2時間撹拌した。その後、トリエチルアミン0.06gを添加して中和し、酢酸エチル300g、水100gを加えて洗浄操作を3回行った。その後、溶媒量を調整して30質量%のポリマー溶液を得た。GPCによる重量平均分子量はポリスチレン換算値で13000、分子量分散度は1.50であり、1H及び13C−NMR解析から、フェノール性OHのアセタール保護率が35%であった。   In a reaction vessel, 20.00 g of the above polymer was dissolved in 300 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and the solution was decompressed to 60 ° C. and 20 mmHg to distill off about 150 g of the solvent together with water remaining in the system. The mixture was cooled to 20 ° C., 2.74 g of ethyl vinyl ether and 5.6 mg of p-toluenesulfonic acid were added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, 0.06 g of triethylamine was added for neutralization, and 300 g of ethyl acetate and 100 g of water were added for washing operation three times. Thereafter, the amount of the solvent was adjusted to obtain a 30% by mass polymer solution. The weight average molecular weight by GPC was 13000 in terms of polystyrene, the molecular weight dispersion was 1.50, and the acetal protection rate of phenolic OH was 35% from 1H and 13C-NMR analysis.

用いるモノマー及びビニルエーテルを変更する以外は上記合成例1と同様の方法で下記表2に示した組成の樹脂を合成した。表2中の各組成ユニットは前記のとおりである。   Resins having the compositions shown in Table 2 below were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomers and vinyl ethers used were changed. Each composition unit in Table 2 is as described above.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

重量平均分子量及び、分散度(Mw/Mn)はGPCによるポリスチレン換算値である。   The weight average molecular weight and the degree of dispersion (Mw / Mn) are GPC polystyrene conversion values.

上記表2において、樹脂(A)のユニット(IIIb)及び(IIIc)として用いた構造を下記に示す。   In Table 2, the structures used as the units (IIIb) and (IIIc) of the resin (A) are shown below.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

(1)ポジ型レジスト組成物の調製及び塗設
下記表3で示した各成分を溶解させ、得られた溶液を0.1μm孔径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、ポジ型レジスト組成物を得た。
全固形分濃度は、KrFエキシマレーザーによるパターニングに使用する場合は7.0質量%、電子線によるパターニングに使用する場合は7.0質量%、EUVによるパターニングに使用する場合は5.0質量%とした。
(1) Preparation and Coating of Positive Resist Composition Each component shown in Table 3 below is dissolved, and the resulting solution is microfiltered with a 0.1 μm pore membrane filter to obtain a positive resist composition. It was.
The total solid content is 7.0% by mass when used for patterning with a KrF excimer laser, 7.0% by mass when used for patterning with an electron beam, and 5.0% by mass when used for patterning with EUV. It was.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

実施例、比較例で用いた各成分は以下の通りである。   Each component used in the examples and comparative examples is as follows.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

<有機塩基性化合物>
C3−1;トリ(n−ブチル)アミン
C3−2;トリ(n−オクチル)アミン
C3−3;トリ(n−ドデシル)アミン
C3−4;ジシクロヘキシルメチルアミン
C3−5;ジシクロヘキシルエチルアミン
C3−6;トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン
C4−1;テトラ-(n-ブチル)アンモニウムヒドロキシド
C4−2;テトラ-(n-オクチル)アンモニウムヒドロキシド
<界面活性剤>
W−1;メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製)
W−2;PF6320(OMNOVA社製)
<溶剤>
D−1;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
D−2;プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
D−3;乳酸エチル
D−4;メチルアミルケトン
<Organic basic compound>
Tri (n-butyl) amine C3-2; tri (n-octyl) amine C3-3; tri (n-dodecyl) amine C3-4; dicyclohexylmethylamine C3-5; dicyclohexylethylamine C3-6; Tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine C4-1; tetra- (n-butyl) ammonium hydroxide C4-2; tetra- (n-octyl) ammonium hydroxide <surfactant>
W-1; Megafuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
W-2; PF6320 (made by OMNOVA)
<Solvent>
D-1; propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
D-2; propylene glycol monomethyl ether (PGME)
D-3; ethyl lactate D-4; methyl amyl ketone

(2)レジストパターンの形成及び評価(KrF)
8インチシリコンウェハー上に、東京エレクトロン製スピンコーターACT8を用いて、日産化学社製反射防止膜DUV−42を200℃、60秒ベークし、平均膜厚60nmの膜を得た。その後、この膜上に、上記のポジ型レジスト組成物を塗布し、120℃、60秒ベークして平均膜厚300nmの膜を得た。
得られたレジスト膜に、KrFエキシマレーザースキャナー(ASML製PAS5500/850C、波長248nm、NA=0.80、Annular 0.80/0.30)を用いて、パターン露光した。この際に用いたレチクルは6%ハーフトーンマスクを用いた。
(2) Formation and evaluation of resist pattern (KrF)
On an 8-inch silicon wafer, an antireflection film DUV-42 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. was baked at 200 ° C. for 60 seconds using a spin coater ACT8 manufactured by Tokyo Electron to obtain a film having an average film thickness of 60 nm. Thereafter, the positive resist composition was applied onto this film and baked at 120 ° C. for 60 seconds to obtain a film having an average film thickness of 300 nm.
The obtained resist film was subjected to pattern exposure using a KrF excimer laser scanner (PAS5500 / 850C manufactured by ASML, wavelength 248 nm, NA = 0.80, Annular 0.80 / 0.30). The reticle used here was a 6% halftone mask.

露光後に120℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間現像した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。   After exposure, it was baked at 120 ° C. for 60 seconds, developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method.

(2−1) 感度
得られたパターンを走査型電子顕微鏡(日立社製S−9260)によりHole径を観察し、150nmのホール(マスクのサイズは180nm、Pitch=250nm)を解像する時の照射エネルギーを感度(Eopt)とした。
(2-1) Sensitivity When the hole diameter of the obtained pattern was observed with a scanning electron microscope (S-9260 manufactured by Hitachi, Ltd.) and a 150 nm hole (mask size was 180 nm, Pitch = 250 nm) was resolved. Irradiation energy was defined as sensitivity (Eopt).

(2−2)露光量依存性(EL)
露光量に対するホールサイズを上記と同様の方法で測定し、ターゲットサイズであるホールサイズ150nmの±10%つまり、135nm及び、165nmとなる露光量を求め、以下の式で定義される露光量依存性(EL)を算出した。値が大きいほど露光量依存性が良いことを示す。
〔EL(%)〕=〔(165nmとなる露光量)−(135nmとなる露光量)〕/(Eopt)
(2-2) Exposure dose dependency (EL)
The hole size with respect to the exposure dose is measured by the same method as described above, and the exposure dose that is ± 10% of the target hole size of 150 nm, that is, 135 nm and 165 nm is obtained, and the exposure dose dependency defined by the following equation: (EL) was calculated. Larger values indicate better exposure dose dependency.
[EL (%)] = [(exposure amount to be 165 nm) − (exposure amount to 135 nm)] / (Eopt)

(2−3)フォーカス余裕度(DOF)
(2−1)で求められた感度において、フォーカスをずらして露光し、フォーカスに対するホールサイズを上記と同様の方法で測定し、ターゲットサイズであるホールサイズ150nmの±10%つまり、135nmから165nmに得られたサイズが入る範囲をフォーカス余裕度(DOF)(μm)とした。値が大きいほどフォーカス余裕度(DOF)が広いことを示す。
(2-3) Focus margin (DOF)
At the sensitivity obtained in (2-1), exposure is performed while shifting the focus, and the hole size with respect to the focus is measured by the same method as described above. The range in which the obtained size falls was defined as the focus margin (DOF) (μm). A larger value indicates a wider focus margin (DOF).

(2−4)形状
(2−1)で得られた感度において、マスクサイズ170nm、Duty=1:10における孤立ホールのレジストパターンの側壁を走査型電子顕微鏡(日立社製S−4800)により観察し、下記の5段階評価を行った。
A:パターン側壁が非常にきれいで側壁の垂直性が85度以上90度以下の場合
B:パターン側壁が非常にきれいで側壁の垂直性が80度以上85度未満の場合若しくはパターン側壁はやや荒く側壁の垂直性が85度以上90度以下の場合
C:パターン側壁はやや荒く側壁の垂直性が80度以上85度未満の場合
D:パターン側壁はやや荒く側壁の垂直性が80度未満の場合、若しくはパターン側壁が非常に荒く側壁の垂直性が80度以上85度未満の場合
E:パターン側壁が非常に荒く側壁の垂直性が80度未満の場合
(2-4) Shape In the sensitivity obtained in (2-1), the side wall of the resist pattern of the isolated hole at a mask size of 170 nm and Duty = 1: 10 was observed with a scanning electron microscope (S-4800 manufactured by Hitachi, Ltd.). Then, the following five-step evaluation was performed.
A: When the pattern side wall is very clean and the side wall verticality is not less than 85 degrees and not more than 90 degrees B: When the pattern side wall is very clean and the side wall verticality is not less than 80 degrees and less than 85 degrees, or the pattern side wall is slightly rough When the verticality of the sidewall is 85 degrees or more and 90 degrees or less C: When the pattern sidewall is slightly rough and the sidewall verticality is 80 degrees or more and less than 85 degrees D: When the pattern sidewall is slightly rough and the perpendicularity of the sidewall is less than 80 degrees Or when the pattern side wall is very rough and the verticality of the side wall is 80 degrees or more and less than 85 degrees E: When the pattern side wall is very rough and the verticality of the side wall is less than 80 degrees

(2−5)マスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF)性能
マスクサイズ180nm、Pitch=250nmのマスクパターンで180nmのレジストパターンが得られる露光量で、Pitch=250nmに固定したまま、マスクサイズを175nmから185nmのサイズに変更したときの、レジストパターンのサイズ変化の傾きをMEEFとした。つまり、マスクサイズ175nm,178nm,180nm,182nm,185nmの際のレジストパターンのサイズを測定し、横軸にマスクサイズ、縦軸にレジストパターンのサイズをプロットした際の直線近似の傾き。
(2-5) Mask Error Enhancement Factor (MEEF) Performance The mask size is changed from 175 nm to 185 nm with a mask size of 180 nm and a mask pattern of Pitch = 250 nm and a resist pattern of 180 nm can be obtained, and Pitch = 250 nm is fixed. The slope of the change in size of the resist pattern when the size was changed was defined as MEEF. That is, the slope of the linear approximation when the resist pattern size is measured at mask sizes of 175 nm, 178 nm, 180 nm, 182 nm, and 185 nm, and the mask size is plotted on the horizontal axis and the resist pattern size is plotted on the vertical axis.

(2−6)現像欠陥
(2)レジストパターンの形成と同じ条件で、マスクサイズ170nm、ピッチ280nmのマスクパターンでホールサイズ140nmのレジストパターンが得られる露光量で、140nmのパターンをウエハ面内78箇所露光した。この得られたパターン付きウエハをケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2360により現像欠陥数を測定した。この際の検査面積は計205cm、ピクセルサイズ0.25μm、スレッシュホールド=30、検査光は可視光を用いた。得られた数値を検査面積で割った値を欠陥数(個/cm)として評価した。
(2-6) Development defect (2) Under the same conditions as the formation of the resist pattern, with a mask pattern having a mask size of 170 nm and a pitch of 280 nm, a 140 nm pattern can be formed on the wafer surface 78 with a resist pattern having a hole size of 140 nm. The part was exposed. The number of development defects of the obtained patterned wafer was measured with KLA-2360 manufactured by KLA-Tencor Corporation. In this case, the inspection area was 205 cm 2 in total, the pixel size was 0.25 μm, the threshold = 30, and the inspection light was visible light. A value obtained by dividing the obtained numerical value by the inspection area was evaluated as the number of defects (pieces / cm 2 ).

実施例1〜20及び比較例1〜2の評価結果を下記表4に示した。   The evaluation results of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 4 below.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

表4から、本発明のポジ型レジスト組成物は、KrFエキシマレーザー露光によるパターン形成に関して、比較例の樹脂を用いた場合に比べて、露光量依存性(EL)と、フォーカス余裕度(DOF)性能、形状、マスクエラーエンハンスメントファクター(MEEF)性能、現像欠陥が良好であることがわかる。   From Table 4, the positive resist composition of the present invention has an exposure dose dependency (EL) and a focus margin (DOF) as compared with the case of using the resin of the comparative example with respect to pattern formation by KrF excimer laser exposure. It can be seen that the performance, shape, mask error enhancement factor (MEEF) performance, and development defects are good.

(3)パターン作製及び評価(電子線)
下記表5に示した各成分を溶解させ、得られた溶液を0.1μm孔径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、ポジ型レジスト組成物を得た。
このポジ型レジスト組成物を、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し120℃、60秒ベークして平均膜厚300nmの膜を得た。
このレジスト膜に対し、電子線描画装置((株)日立製作所製HL750、加速電圧50keV)を用いて電子線照射を行った。照射後に120℃、60秒ベークし、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて60秒間現像した後、30秒間、水でリンスして乾燥した。得られたパターンを下記の方法で評価した。
(3) Pattern production and evaluation (electron beam)
Each component shown in Table 5 below was dissolved, and the resulting solution was microfiltered with a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a positive resist composition.
This positive resist composition was applied onto a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and baked at 120 ° C. for 60 seconds to obtain a film having an average film thickness of 300 nm.
The resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam drawing apparatus (HL750 manufactured by Hitachi, Ltd., acceleration voltage 50 keV). After irradiation, it was baked at 120 ° C. for 60 seconds, developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, rinsed with water for 30 seconds and dried. The obtained pattern was evaluated by the following method.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

(3−1) 感度
電子線の照射によるパターニングにおいて、150nmライン(ライン:スペース=1:1)により150nmラインが得られた時の照射エネルギーを感度とした。線幅は走査型電子顕微鏡(日立社製S−9260)により観察して求めた。
(3-1) Sensitivity Irradiation energy when a 150 nm line was obtained by a 150 nm line (line: space = 1: 1) in patterning by electron beam irradiation was defined as sensitivity. The line width was determined by observing with a scanning electron microscope (S-9260 manufactured by Hitachi, Ltd.).

(3−2)解像力評価
(3−1) で得られた感度を示す露光量において、ライン:スペース=1:1パターンが何nmまで解像するかを上記と同様に走査型電子顕微鏡により観察した。
(3-2) Evaluation of resolving power In the exposure amount indicating the sensitivity obtained in (3-1), the number of lines: space = 1: 1 pattern is observed with a scanning electron microscope in the same manner as described above. did.

(3−3)LWR評価
(3−1) で得られた感度において、150nmライン(ライン:スペース=1:1)が150nmに仕上がっているラインパターンについて走査型顕微鏡(日立社製S9260)で観察し、ラインパターンの長手方向のエッジ2μmの範囲について、エッジがあるべき基準線からの距離を50ポイント測定し、標準偏差を求め、3σを算出した。値が小さいほど良好な性能であることを示す。
(3-3) LWR evaluation In the sensitivity obtained in (3-1), a line pattern in which a 150 nm line (line: space = 1: 1) is finished to 150 nm is observed with a scanning microscope (Hitachi, S9260). Then, in the range of the edge of 2 μm in the longitudinal direction of the line pattern, the distance from the reference line where the edge should be was measured at 50 points, and the standard deviation was obtained to calculate 3σ. A smaller value indicates better performance.

(3−4)形状
(3−1) で得られた感度を示す露光量において、150nmライン(ライン:スペース=1:1)により150nmラインを得た。該レジストパターンの側壁を走査型電子顕微鏡(日立社製S−4800)により観察した。評価はKrFでの前記評価と同様である。
(3-4) Shape In the exposure amount showing the sensitivity obtained in (3-1), a 150 nm line was obtained by a 150 nm line (line: space = 1: 1). The side wall of the resist pattern was observed with a scanning electron microscope (Hitachi S-4800). The evaluation is the same as the evaluation with KrF.

(3−5)現像欠陥
ポジ型レジスト組成物をスピンコーターによりヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチのシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で60秒間ホットプレート上で加熱、乾燥を行い、300nmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜を、露光せずに120℃で60秒間ホットプレート上で加熱した。更に2.38質量%濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥した。このようにして得られたサンプルウェハーを、ケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2360により現像欠陥数を測定した。この際の検査面積は計254cm、ピクセルサイズ0.25μm、スレッシュホールド=30、検査光は可視光を用いた。得られた数値を検査面積で割った値を欠陥数(個/cm2)として評価した。
(3-5) Development defect A positive resist composition was uniformly applied on an 8-inch silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment by a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. A 300 nm resist film was formed. This resist film was heated on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds without exposure. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried. The number of development defects of the sample wafer thus obtained was measured using KLA-2360 manufactured by KLA-Tencor Corporation. In this case, the inspection area was 254 cm 2 in total, the pixel size was 0.25 μm, the threshold = 30, and visible light was used as the inspection light. A value obtained by dividing the obtained numerical value by the inspection area was evaluated as the number of defects (pieces / cm 2 ).

実施例21〜35及び比較例3、4の評価結果を下記表6に示した。   The evaluation results of Examples 21 to 35 and Comparative Examples 3 and 4 are shown in Table 6 below.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

表6の結果から、本発明のポジ型レジスト組成物は、電子線の照射によるパターン形成に関して、比較例の樹脂を用いた場合に比べて、高感度、高解像力であり、パターン形状に優れ、更にLWR性能に優れていることがわかる。   From the results of Table 6, the positive resist composition of the present invention has high sensitivity and high resolution as compared to the case of using the resin of the comparative example with respect to pattern formation by electron beam irradiation, and excellent pattern shape. Furthermore, it turns out that it is excellent in LWR performance.

(4)パターン作製及び評価(EUV)
下記表7で示した各成分を溶解させ、得られた溶液を0.1μm孔径のメンブレンフィルターで精密ろ過して、ポジ型レジスト組成物を得た。
このポジ型レジスト組成物をヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコンウエハー上に東京エレクトロン製スピンコーターMark8を用いて塗布し、120℃、60秒ベークして平均膜厚150nmの膜を得た。
得られたレジスト膜にEUV光(波長13nm:リソトラックジャパン社製、EUVES)を用いて、露光量を0〜20.0mJの範囲で0.5mJづつ変えながら露光を行い、更に120℃、60秒ベークした。その後2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液を用いて、各露光量での溶解速度を測定し、感度曲線を得た。
(4) Pattern production and evaluation (EUV)
Each component shown in the following Table 7 was dissolved, and the resulting solution was microfiltered with a membrane filter having a pore size of 0.1 μm to obtain a positive resist composition.
This positive resist composition was applied onto a silicon wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater Mark8 manufactured by Tokyo Electron, and baked at 120 ° C. for 60 seconds to obtain a film having an average film thickness of 150 nm.
The obtained resist film is exposed using EUV light (wavelength 13 nm: EUVES, manufactured by Litho Track Japan Co., Ltd.) while changing the exposure amount by 0.5 mJ in the range of 0 to 20.0 mJ. Baked for a second. Then, using a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, the dissolution rate at each exposure amount was measured to obtain a sensitivity curve.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

(4−1)感度及び解像力(溶解コントラスト)
この感度曲線において、レジストの溶解速度が飽和するときの露光量を感度とし、また、解像力の指標として、感度曲線の接線の傾きが極大となる部の勾配から溶解コントラスト(γ値)を算出した。γ値が大きいほど溶解コントラストに優れ、解像力が高い。
(4-1) Sensitivity and resolution (dissolution contrast)
In this sensitivity curve, the exposure amount when the dissolution rate of the resist is saturated is regarded as sensitivity, and the dissolution contrast (γ value) is calculated from the gradient at the portion where the slope of the tangent of the sensitivity curve is maximized as an index of resolving power. . The larger the γ value, the better the dissolution contrast and the higher the resolution.

(4−2)現像欠陥
感光性樹脂組成物をスピンコーターによりヘキサメチルジシラザン処理を施した8インチのシリコン基板上に均一に塗布し、120℃で60秒間ホットプレート上で加熱、乾燥を行い、150nmのレジスト膜を形成した。このレジスト膜を、露光せずに120℃で60秒間ホットプレート上で加熱した。更に2.38質量%濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて23℃で60秒間現像し、30秒間純水にてリンスした後、乾燥した。このようにして得られたサンプルウェハーを、ケーエルエー・テンコール(株)製KLA−2360により現像欠陥数を測定した。この際の検査面積は計254cm、ピクセルサイズ0.25μm、スレッシュホールド=30、検査光は可視光を用いた。得られた数値を検査面積で割った値を欠陥数(個/cm2)として評価した。
(4-2) Development defects The photosensitive resin composition is uniformly applied on an 8-inch silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment by a spin coater, and heated and dried on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds. A resist film having a thickness of 150 nm was formed. This resist film was heated on a hot plate at 120 ° C. for 60 seconds without exposure. Further, the resist film was developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C. for 60 seconds, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried. The number of development defects of the sample wafer thus obtained was measured using KLA-2360 manufactured by KLA-Tencor Corporation. In this case, the inspection area was 254 cm 2 in total, the pixel size was 0.25 μm, the threshold = 30, and visible light was used as the inspection light. A value obtained by dividing the obtained numerical value by the inspection area was evaluated as the number of defects (pieces / cm 2 ).

実施例36〜50及び比較例5、6の評価結果を下記表8に示した。   The evaluation results of Examples 36 to 50 and Comparative Examples 5 and 6 are shown in Table 8 below.

Figure 0005393325
Figure 0005393325

表8から、本発明のポジ型レジスト組成物は、EUV露光によるパターン形成に関して、比較例の樹脂を用いた場合に比べて、現像欠陥が少なく、高感度、高溶解コントラストであることがわかる。   From Table 8, it can be seen that the positive resist composition of the present invention has less development defects, high sensitivity, and high dissolution contrast as compared with the case where the resin of the comparative example is used for pattern formation by EUV exposure.

上記のように、本発明のポジ型レジスト組成物は、EUV照射によっても、良好な結果を示した。   As described above, the positive resist composition of the present invention showed good results even by EUV irradiation.

Claims (9)

(A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂、
(B)活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物、を含有し、前記(A)酸の作用により分解しアルカリ現像液中での溶解性が増大する樹脂が、下記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位、下記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位、及び下記一般式(A1)で表される繰り返し単位を有することを特徴とするポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

Figure 0005393325

Figure 0005393325

一般式(IIa)において、
Vはラクトン構造を有する基を表す。
2 は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
2 は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
一般式(IIIa)において、
1は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
mは、置換基数であって、0〜4の整数を表す。
一般式(A1)に於いて、
nは、1〜3の整数を示す。mは、0〜3の整数を示す。但し、m+n≦5である。
1は、酸の作用により脱離する基又は酸の作用により分解する基を有する基を表す。
1は、任意の置換基を表し、複数ある場合は同じでも異なっていてもよい。
1は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
(A) a resin that is decomposed by the action of an acid and has increased solubility in an alkaline developer;
(B) A resin that contains a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, and that is decomposed by the action of the acid (A) and has increased solubility in an alkaline developer is represented by the following general formula (II a A positive resist composition comprising a repeating unit containing a group represented by formula (III), a repeating unit represented by the following general formula (IIIa), and a repeating unit represented by the following general formula (A1).
Figure 0005393325

Figure 0005393325

Figure 0005393325

In general formula (IIa):
V represents a group having a lactone structure.
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
In general formula (IIIa):
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
m is the number of substituents and represents an integer of 0 to 4.
In general formula (A1),
n represents an integer of 1 to 3. m shows the integer of 0-3. However, m + n ≦ 5.
A 1 represents a group having a group capable of leaving by the action of an acid or a group decomposing by the action of an acid.
S 1 represents an arbitrary substituent, and when there are a plurality of S 1 s , they may be the same or different.
B 1 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位が、下記式(IIIb)で表される繰り返し単位であることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325
The positive resist composition according to claim 1, wherein the repeating unit represented by the general formula (IIIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following formula (IIIb). .
Figure 0005393325
前記樹脂(A)が有する前記一般式(IIIa)で表される繰り返し単位が、下記式(IIIc)で表される繰り返し単位であることを特徴とする請求項1に記載のポジ型レジスト組成物。  The positive resist composition according to claim 1, wherein the repeating unit represented by the general formula (IIIa) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following formula (IIIc). .
Figure 0005393325
Figure 0005393325
前記樹脂(A)が有する前記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIb)で表される繰り返し単位であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

一般式(IIb)において、
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
2は、アルキレン基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
3は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR3が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
Yは、電子求引性基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
Zは、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合又はウレア結合を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよい。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
The repeating unit containing a group represented by the general formula (II a ) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIb). The positive resist composition according to any one of the above.
Figure 0005393325

In general formula (IIb):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 2 represents an alkylene group, and when there are a plurality of R 2 groups, they may be the same or different.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
Y represents an electron withdrawing group, and when there are a plurality of groups, they may be the same or different.
Z represents a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond or a urea bond, and when there are a plurality thereof, they may be the same or different.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.
前記樹脂(A)が有する前記一般式(II)で表される基を含む繰り返し単位が、下記一般式(IIc)で表される繰り返し単位であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。
Figure 0005393325

一般式(IIc)において、
2は、水素原子、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アシロキシ基、シクロアルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアラルキル基を表す。
3は、アルキル基又はシクロアルキル基を表し、複数個ある場合は同じでも異なっていてもよく、複数個ある場合には2つのR3が結合し、環を形成していても良い。
Xは、アルキレン基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
kは、置換基数であって、0〜8の整数を表す。
pは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
nは、繰り返し数を表し、1〜5の整数を表す。
mは、置換基数であって、1〜7の整数を表す。
The repeating unit containing a group represented by the general formula (II a ) of the resin (A) is a repeating unit represented by the following general formula (IIc). The positive resist composition according to any one of the above.
Figure 0005393325

In general formula (IIc):
B 2 is a hydrogen atom, alkyl group, hydroxyl group, alkoxy group, halogen atom, cyano group, nitro group, acyl group, acyloxy group, cycloalkyl group, aryl group, carboxyl group, alkyloxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group or Represents an aralkyl group.
R 3 represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and when there are a plurality of them, they may be the same or different. When there are a plurality of R 3 s, two R 3s may be bonded to form a ring.
X represents an alkylene group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
k is the number of substituents and represents an integer of 0 to 8.
p represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
n represents the number of repetitions and represents an integer of 1 to 5.
m is the number of substituents and represents an integer of 1 to 7.
前記化合物(B)として、トリアリールスルホニウム塩、ジアゾジスルホン誘導体及び有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   6. The positive electrode according to claim 1, wherein the compound (B) contains at least one compound selected from triarylsulfonium salts, diazodisulfone derivatives and oxime esters of organic sulfonic acids. Type resist composition. 前記化合物(B)として、トリアリールスルホニウム塩から選ばれる少なくとも1種類の化合物、並びにジアゾジスルホン誘導体及び有機スルホン酸のオキシムエステルから選ばれる少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物。   The compound (B) contains at least one compound selected from triarylsulfonium salts, and at least one compound selected from diazodisulfone derivatives and oxime esters of organic sulfonic acids. The positive resist composition as described in any one of -6. 請求項1〜7のいずれかに記載のポジ型レジスト組成物により形成されるレジスト膜。A resist film formed from the positive resist composition according to claim 1. 請求項8に記載のレジスト膜を露光、現像する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。 Exposing Les resist film according to claim 8, a pattern forming method characterized by comprising the step of developing.
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